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Verfahren zum Betrieb von Bandschleudern und für das Verfahren eingerichtete
Bandschleuder Bandschleudern, die bekanntlich insbesondere in Untertagebetrieben
als Versatzschleudern Verwendung finden, bestehen in ihrem grundsätzlichen Aufbau
aus der Aufgabeeinrichtung, zumeist in Form eines Aufgabetrichters oder Aufgabebandes
für das Schleudergut, und einem Bandführungssystem für das endlos umlaufende Förderband,
welches aus Kreiselrollen und Umlenk- sowie gegebenenfalls Tragrollen für das Band
besteht. Im Bereich der Kreiselrollen, deren Durchmesser wesentlich größer ist als
der der Umlenk- und Tragrollen, wird das Band mit mehr oder weniger großem Umschlingungswinkel
um eben die Kreiselrollen geführt und dadurch das innenseitig dem Band aufgegebene
bzw. mitgeführte Schleudergut dem Einfluß der Zentrifugalkraft unterworfen sowie
dadurch auf das Band gepreßt, dessen Geschwindigkeit es infolge der so vergrößerten
Reibungskraft auf kurzem Weg annehmen soll. Derartige Bandschleudern zeichnen sich
durch ihren einfachen Aufbau, der eine sehr gedrungene und gerade für Untertagebetriebe
geeignete Bauweise zuläßt, aus, doch befriedigt die Wurfweite oder mit anderen Worten,
die Gutgeschwindigkeit, mit der das Schleudergut das Band an der letzten Umlenkrolle
verläßt, nicht. Die Einsatzmöglichkeiten der bekannten oder in bekannter Weise betriebenen
Bandschleudern sind daher beschränkt.
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Es läßt sich bei den bekannten Betriebsweisen und Bandschleudern die
Gutgeschwindigkeit an der Stelle des Abwurfes auch nicht durch Erhöhung der Bandgeschwindigkeit
beeinflussen. Tatsächlich zeigen Theorie und Praxis (vgl. W i c k 1 e d e r, »Die
mathematische Behandlung der Bewegungsvorgänge von Körpern auf einer bewegten Fläche
und deren Anwendung im Bergmaschinenbau«, in »Freiberger Forschungshefte«, A 91,
1958, insbesondere S. 33); daß die Gutgeschwindigkeit an der Stelle des Abwurfes
durch Erhöhung der Bandgeschwindigkeit nicht über einen Maximalwert hinaus gesteigert
werden kann. Dieser Maximalwert ist für jede Konstruktion ein wohldefinierter Wert
und wird im folgenden sowohl für das Gut als auch für das Band als Grenzgeschwindigkeit
bezeichnet. Ist die Bandgeschwindigkeit kleiner als die Grenzgeschwindigkeit, so
gilt die Konstruktion als nicht vollständig ausgenutzt. Ist sie dagegen größer,
so bringt dieses keinerlei Vorteile, vielmehr sinkt der Wirkungsgrad und die Bandabnutzung
wird wegen der großen Relativgeschwindigkeit zwischen Gut und Band nachteilig groß.
Der Quotient aus Gutgeschwindigkeit im Zähler und Bandgeschwindigkeit im Nenner
definiert den Wirkungsgrad. Tatsächlich befriedigt bei den meisten bekannten Bandschleudern
der Wirkungsgrad nicht.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, bei einer Bandschleuder
durch spezielle Betriebsweise und/oder Gestaltung, den Wirkungsgrad zu verbessern
sowie darüber hinaus und insbesondere nach bevorzugter Ausführungsform die Gutgeschwindigkeit
über den nach herrschender Theorie und Praxis gegebenen Grenzwert hinaus zu steigern.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb von Bandschleudern,
insbesondere Versatzschleudern. Sie besteht darin, der Umlaufbewegung des Bandes
eine Schwingungsbewegung zu überlagern. Die Bandschwingung ist in ihrer Richtung
nicht festgelegt. Doch handelt es sich im allgemeinen um eine Schwingungsbewegung
mit zumindest einer vergleichsweise großen, in der Bandebene liegenden Komponente.
Durch diese Schwingungsüberlagerung gelingt es beachtlich besser als bei bekannten
Betriebsweisen, die Geschwindigkeit des Bandes dem Gut mitzuteilen. Der Wirkungsgrad
wird folglich verbessert. Insbesondere besteht die Möglichkeit, die Umlaufgeschwindigkeit
des Bandes über die eingangs definierte Grenzgeschwindigkeit zu steigern, wobei
sich die so gesteigerte Geschwindigkeit des Bandes überraschend weit dem Schleudergut
mitteilt, so daß dieses mit über die Grenzgeschwindigkeit wesentlich gesteigerter
Geschwindigkeit die Abwurfstelle verläßt.
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Die Schwingungserregung des Bandes kann im Rahmen der erfindungsgemäßen
Betriebsweise auf verschiedene Weise, beispielsweise mittels besonderer Schwingungserreger
durchgeführt werden; nach bevorzugter Ausführungsform auch dadurch, da.ß die Umlaufgeschwindigkeit
gesteigert und dadurch die Schwingungsbewegung erzeugt wird. Im Ergebnis erreicht
man jedenfalls eine beachtliche, nämlich vielfache Erhöhung der Wurfweite oder mit
anderen
Worten der Gutgeschwindigkeit, mit der das Gut die Abwurfstelle
verläßt. Der bisher von Theorie und Praxis erkannte Grenzwert ist durch die Erfindung
überwunden.
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In konstruktiver Hinsicht unterscheiden sich Zentrifugal-Bandschleudern,
die zum Betrieb nach dem erfindungsgemäßen stärkeren Antrieben für wesentlich erhöhte
Bandgeschwindigkeit, nicht wesentlich von bekannten Konstruktionen. Sie sind jedoch
bei dem beschriebenen grundsätzlichen Aufbau stets dadurch gekennzeichnet, daß durch
Verwendung eines elastisch dehnbaren Bandes und,/oder elastische, z. B. federnde,
Lagerung von Elementen des Bandführungssystems das Band schwingungsfähig ausgebildet
bzw. angeordnet ist. Dazu können eine oder mehrere Umlenkrollen oder Tragrollen
des Bandführungssystems elastisch gelagert sein. Zur Schwingungserzeugung besteht
die Möglichkeit, dem schwingungsfähig ausgebildeten und angeordnetem Band Schwingungserzeuger,
z. B. Unwuchtschwingungserzeuger und/oder unrunde Umlenk- oder Tragrollen, magnetostriktive
Schwinger od. dgl., zuzuordnen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Anordnung
so zu treffen, daß das aus dem elastisch-dehnbaren Band und/oder der elastischen,
z. B. federnden, Lagerung von Bandführungselementen gebildete, schwingungsfähige
System durch den Bandantrieb selbst anregbar ist. Im übrigen empfiehlt es sich,
die Anordnung so zu treffen, daß das Band zumindest im Bereich der Kreiselrollen
muldungsfähig angeordnet oder ausgebildet ist. Auch kann man den Effekt vervielfachen,
indem man mehrere der erfindungsgemäßen oder erfindungsgemäß gestalteten Bandschleudern
hintereinanderschaltet, denn auch durch Erhöhung der Aufgabegeschwindigkeit läßt
sich die Wurfweite erhöhen.
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Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigt F i g. 1 eine grafische
Darstellung des durch die Erfindung erreichten Effektes, F i g. 2 in schematischer
Darstellung eine für das erfindungsgemäße Verfahren eingerichtete Bandschleuder
und F i g. 3 einen Schnitt in Richtung A -A durch den Gegenstand nach F i
g. 2.
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In der grafischen Darstellung nach F i g. 1 ist als Ordinate die Gutgeschwindigkeit
VG in Metern pro Sekunde aufgetragen, als Abszisse die Bandgeschwindigkeit
VB. Die strichpunktiert gezeichnete Kurve 1 gibt die jeder Bandgeschwindigkeit
zugeordnete Gutgeschwindigkeit bei einer optimal arbeitenden Bandschleuder an, die
in bekannter Weise betrieben wird. Bei einer optimal arbeitenden Bandschleuder ist
der Wirkungsgrad, definiert durch den Quotienten aus Gutgeschwindigkeit VG und Bandgeschwindigkeit
VB,
bekanntlich gleich eins. Mit diesem Wirkungsgrad arbeitet die Maschine
bis zu dem Knickpunkt 2. Eine weitere Steigerung der Bandgeschwindigkeit führt nicht
mehr zu einer Steigerung der Gutgeschwindigkeit VG, d. h. die Geschwindigkeit, mit
der das Gut die Abwurfstelle verläßt, bleibt trotz Erhöhung der Bandgeschwindigkeit
VB konstant. Auch bei einer optimal arbeitenden Bandschleuder sinkt folglich
an dieser durch die Knickstelle definierten Grenzgeschwindigkeit V2 der Wirkungsgrad
stets unter eins.
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Die in der Praxis arbeitenden Bandschleudern arbeiten nicht optimal.
In der Praxis stellt sich daher eine Kurve ein, die in der Figur ausgezogen gezeichnet
und mit 3 bezeichnet ist. Der Verlauf bis zu der Knickstelle 4 läßt erkennnen, daß
in diesem Bereich der Wirkungsgrad schon unter eins liegt.
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Arbeitet man nach der Lehre der Erfindung, d. h. überlagert man eine
Schwingungsbewegung, so läßt sich diese ausgezogen gezeichnete Kurve 3 gleichsam
anheben, bis sie mit der strichpunktierten Kurve 1 einer optimal arbeitenden Maschine
zusammenfällt. Darüber hinaus ist es möglich, die Bandgeschwindigkeit weiter zu
steigern und dann die Schwingungsbewegung zu überlagern oder dadurch die Schwingungsbewegung
anzuregen. Das geschieht in der schematisdhen Darstellung bei einer Geschwindigkeit
VS des Bandes, wobei das »s« andeuten soll, daß bei dieser Geschwindigkeit die Schwingungsüberlagerung
eintritt. Tritt diese Schwingungserscheinung auf, so wird die Gutgeschwindigkeit
VG plötzlich so angehoben, daß die Gutgeschwindigkeit wieder die Bandgeschwindigkeit
VB annimmt und folglich das Gut mit einer Abwurfgeschwindigkeit, die wesentlich
höher liegt als die Grenzgeschwindigkeit, das Band verläßt.
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In den F i g. 2 und 3 ist angedeutet, daß eine für das erfindungsgemäße
Verfahren eingerichtete Bandschleuder grundsätzlich aus einer Aufgabeeinrichtung
5 für das Schleudergut und dem Bandführungssystem mit Antrieb besteht. Im Ausführungsbeispiel
besteht dieses Bandführungssystem selbst aus den Kreiselrollen 6 und den Umlenkrollen
7 für das endlos geführte Band B. Band 8 ist ein elastisch-dehnbares
Band, und/oder es ist eine elastische, nämlich federnde Lagerung von Elementen des
Bandführungssystems vorgesehen. Jedenfalls ist das so definierte System im ganzen
schwingungsfähig, wobei die Schwingungen, wie der Pfeil 9 andeutet, zumindest in
dem Bereich zwischen Kreiselrollen 6 und Abwurfrollen 7a im wesentlichen longitudinale
Schwingungen sein sollen. Im Ausführungsbeispiel ist die vordere der Umlenkrollen
7a über die Federn 10 federnd gelagert. Es bestünde auch die Möglichkeit, diese
vordere Umlenkrolle oder eine andere, beispielsweise unrund auszuführen und dadurch
die Schwingungen anzuregen.
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Jedenfalls ist ein System, wie es in F i g. 2 angedeutet ist, schon
durch den Antrieb des Bandes selbst, oder Überlagerung der Schwingung fremder Erzeuger
zu Schwingungen anregbar, wenn man hinreichend hohe Bandgeschwindigkeit verwirklicht.
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In F i g. 3, die einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand
nach F i g. 2 darstellt, ist erkennbar, daß zweckmäßig das Band 8 zumindest im Bereich
der Kreiselrollen 6 muldenförmig angeordnet ist, was übrigens im Ergebnis dazu führt,
daß zumindest Teile des Gutes sich auf einem Radius bewegen, der größer ist als
der Radius der Kreiselrollen 6.