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Antrieb für einen insbesondere für den Bergbau bestimmten Förderer
Die Erfindung geht aus von einem Antrieb für einen insbesondere für den Bergbau
bestimmten Förderer mit umlaufendem Förderorgan, vorzugsweise einem Kettenkranzförderer
mit umlaufender Doppelkette, bestehend aus einer Antriebskupplung, einem Getriebe
mit an eine Antriebswelle angeschlossenem Hauptmotor und an eine Zapfwelle über
eine Hilfskupplung angeschlossenem Hilfsmotor.
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Bei einem der bekannten Antriebe dieser Art ist ein Getriebe vorgesehen,
das es ermöglicht, die Antriebsmotoren in verschiedene Richtungen zu legen.
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Daher ist es möglich, an diesem Getriebe mehr als einen Antriebsmotor
anzubringen, wobei einer der Motoren als Reservemotor bezeichnet wird. Kennzeichnend
für diesen Antrieb ist, daß der Reservemotor und der Antriebsmotor gleiche Drehzahl
und gleiches Moment besitzen. Den Reservemotor zum Anfahren des Fördermittels zu
benutzen, ihn also als Anfahrhilfe zu verwenden, ist bei diesem Antrieb nicht vorgesehen.
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Es ist auch bereits ein Antrieb der eingangs gekennzeichneten allgemeinen
Art bekannt, bei dem der Hilfsmotor getriebemäßig dem Hauptantriebsmotor nachgeschaltet
ist und eine erheblich geringere Leistung und eine geringere Drehzahl als der Hauptmotor
aufweist. Dieser Hilfsmotor dient einerseits dazu, den Förderer mit geringerer Geschwindigkeit
anzutreiben, um dadurch Sonderaufgaben mit dem Förderer zu erfüllen, beispielsweise
ein Kettenband einzuziehen oder Material zu fördern. Außerdem kann der Hilfsmotor
beim Anfahren des Hauptantrieb es als Zusatzantrieb mit eingeschaltet werden, wobei
dann die Kupplung den Hilfsmotor abschaltet, sobald der Hauptantrieb eine höhere
Drehzahl erreicht hat.
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Schließlich ist es bekannt, Haupt- und Hilfsmotor mit gleichen Leistungen
und gleichen Drehzahlen auszulegen, sie aber von verschiedenen Antriebsmitteln abhängig
zu machen. So ist es bereits bekannt, den Hauptmotor als Elektromotor und den Hilfsmotor
als Druckluftmotor auszubilden. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß die Anlage
wahlweise betrieben werden kann, d. h. bei Ausfall von Druckluft oder elektrischer
Energie mit der anderen noch zur Verfügung stehenden Antriebsart auskommt. Falls
man den Hilfsmotor als Anfahrhilfe verwendet, entsteht eine außerordentlich hohe
dynamische Belastung der Zahnräder im Getriebe und dem Förderorgan, beispielsweise
einem Kettenband einschließlich des zugehörigen Kettensterns.
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Das Anfahren von insbesondere für den Bergbau bestimmten Förderern
mit umlaufendem Förderorgan macht im allgemeinen dann keine Schwierigkeiten, wenn
man im Antrieb einen Druckluftmotor vorsieht. Derartige Druckluftmotoren sind jedoch
mit hohen Betriebskosten belastet, so daß insbesondere der Bergbau in zunehmendem
Maße auf elektromotorischen Antrieb übergeht, wie er bei den eingangs geschilderten
Antrieben auch regelmäßig vorgesehen ist. Hierbei entstehen aus der Anlaufcharakteristik
des verwendeten Elektromotors erhebliche Anlaufströme, die das Netz belasten, insbesondere
dann, wenn der Förderer hoch beladen ist und außerdem sein Förderorgan infolge seiner
Reibung schwer in Gang zu setzen oder das Förderorgan sogar stellenweise blockiert
ist. Es besteht dabei die Gefahr, daß beim Anfahren des Förderorgans die Überlastungssicherungen
der Kupplung ansprechen und das Förderorgan nicht angefahren werden kann.
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Das ist nachteilig, weil dadurch nicht nur langwierige Betriebsunterbrechungen
entstehen, sondern auch bei wiederholten Anfahrversuchen die Kupplungen beschädigt
werden können, jedenfalls aber die tJberlastungssicherung, in Turbokupplungen das
Kupplungsöl, häufig ersetzt werden müssen.
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Bei den eingangs als bekannt vorausgesetzten Antrieben, welche den
Hilfsmotor als Anfahrhilfe verwenden, ist vorgesehen, den Hauptmotor und den Hilfsmotor
gleichzeitig einzuschalten. Dadurch wird zwar der Hauptmotor durch den Hilfsmotor
entlastet, jedoch erfolgt der Anfahrvorgang unter hoher Beschleunigung des Förderers.
Dadurch kommt es zu der bereits erwähnten außerordentlich hohen dynamischen Belastung,
die ihrerseits leicht zu Beschädigungen des Förderorgans bzw. des Getriebes führen
kann.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Antrieb mit einem
Haupt- und Hilfsmotor anzugeben, bei dem diese Nachteile vermieden sind, um
dadurch
die beschriebenen Überlastungen des Antriebs, insbesondere der dort verwendeten
Turbokupplungen oder auch anderer lebenswichtiger Teile des Antriebs und des Förderers
zu vermeiden und die sonst auftretenden Stromspitzen des Hauptmotors auszuschalten.
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Das erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß der Hilfsmotor ein an sich
bekannter hydrostatischer Motor ist, der ein höheres Drehmoment und eine niedrigere
Drehzahl als der Hauptmotor aufweist, und daß die Zapfwelle, an die der hydrostatische
Motor unter Zwischenschaltung der Hilfskupplung angeschlossen ist, die Welle einer
Getriebestufe zwischen Hauptmotor und Getriebeabtriebswelle ist und daß bei Erreichen
der~Drehzahl des Hilfsmotors das weitere Beschleunigen des Förderorgans mit Hilfe
des Hauptmotors erfolgt.
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Durch die Erfindung wird erreicht, daß der schwer anlaufende und
gegebenenfalls überladene Förderer, wie an sich bekannt, mit vergleichsweise geringerer
Geschwindigkeit läuft, dann aber derletzteBeschleunigungsvorgang, d. h. die Beschleunigung
von der Drehzahl des Hilfsantriebes auf die Drehzahl des Hauptmotors durch den dann
eingeschalteten Hauptmotor keine Schwierigkeiten mehr bereitet. Die niedrigere Drehzahl
und das hohe Moment, mit dem der Hilfsmotor den Förderer beim Anlaufen des Antrieb
es antreibt, kann am Motor selbst verwirklicht werden, weil dieser an eine Getriebestufe
zwischen Hauptmotor und Getriebeabtriebwelle angekuppelt ist. Das hat unter anderem
auch den Vorzug, daß, falls der Förderer beim Anfahren blockiert, geringere Schwungmassen
abgebremst werden müssen.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung ist die Hilfskupplung in an
sich bekannter Weise als Freilaufkupplung ausgeführt und die Freilaufkupplung an
einer aus dem Getriebe herausgeführten Verlängerung einer Getriebewelle der ersten
Getriebestufe nach der Antriebswelle des Getriebes angeschlossen.
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Die Freilaufkupplung kuppelt selbständig aus, wenn der Hilfsmotor
seine höchste Drehzahl erreicht hat und der Elektromotor den Antrieb übernimmt.
Dabei kann der Hilfsmotor selbst mit einer entsprechend niedrigeren Drehzahl weiterlaufen,
ohne ein Moment abzugeben. Man kann selbstverständlich aber auch den Hilfsmotor
nach Anlaufen des Hauptmotors stillsetzen. Das Herausführen einer Welle der ersten
Getriebestufe des Getriebes nach der Antriebswelle hat den Vorteil, daß die üblichen
Getriebe verwendet werden können, wobei es lediglich erforderlich ist, eine entsprechende
Getriebewelle auszuwechseln. Es ist zwar grundsätzlich bekannt, an herausgeführten
Getriebewellen besondere Vorrichtungen anzubringen, beispielsweise Breis scheiben,
um ein abfallend verlegtes Förderorgan zusätzlich abbremsen zu können. Vorrichtungen
zur Erleichterung des Anfahrens von Antrieben sind jedoch durch diese bekannte Maßnahme
bisher nicht beeinflußt worden.
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Zweckmäßig ist es, gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung den
Hilfsmotor so zu dimensionieren, daß er auf t/s bis t/2 der Drehzahl des Antriebsmotors
eingestellt ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Freilaufkupplung
in an sich bekannter Weise als Schaltkupplung für zwei Drehrichtungen ausgebildet.
Dadurch ist es möglich, das Anfahren von Förderorganen in zwei Richtungen zu unter-
stützen,
so daß beispielsweise in zwei Richtungen fördernde Förderer angefahren bzw. durch
mehrfaches Hin- und Herfahren des Förderorgans etwaige Blockierungen gelöst werden
können.
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Die Ausbildung des hydrostatischen Hilfsmotors ist beliebig. Zweckmäßig
verwendet man jedoch einen an sich bekannten Ölmotor, der langsam, jedoch mit hohem
Moment umläuft. Schließlich ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung der hydrostatische
Hilfsmotor an das Getriebe über ein an das Getriebegehäuse anbringbares Anschlußgehäuse
zu einem Gehäuse des hydrostatischen Hilfsantriebes angebracht. Dadurch ist es möglich,
bereits vorhandene Getriebe, wie oben beschrieben, zusätzlich nach der Erfindung
umzubauen und mit dem hydrostatischen Hilfsmotor zu versehen.
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Die durch die Erfindung erzielbaren technischen Vorteile bestehen
vor allem darin, daß hochbelastete Förderorgane mit dem neuen Antrieb angefahren
werden können, ohne daß die Gefahr der dynamischen Überlastung des Antriebes selbst
besteht. Die Antriebsstation selbst fällt dadurch erheblich kleiner aus als bisher,
da der Hauptantriebsmotor erst eingeschaltet wird, wenn der Förderer bereits auf
eine bestimmte Drehzahl beschleunigt wurde. Insbesondere entfallen die hohen Anfahrströme
im Stromnetz, die bisher bei hochbelasteten Förderern auftreten.
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Der zusätzliche hydrostatische Hilfsmotor, insbesondere in seiner
Ausbildung als Ölmotor, bedeutet dabei im allgemeinen keinen zusätzlichen Aufwand.
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Es muß berücksichtigt werden, daß die Hydraulik bereits in vielen
Fällen zur normalen Ausrüstung von bergbaulichen Betrieben gehört. Folglich kann
die Erfindung auch ohne zusätzliche Komplizierung des technischen Betriebes verwirklicht
werden.
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Von besonderem Vorteil ist es, daß die Erfindung durch einfachen
Umbau bereits vorhandener Getriebe, bei denen lediglich neue Getriebewellen erforderlich
werden, nutzbar gemacht werden kann, wobei außerdem die Möglichkeit besteht, die
Erfindung von Fall zu Fall auf bereits vorhandene Förderer anwenden zu können.
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Die Zeichnung zeigt unter Fortlassung aller für das Verständnis der
Erfindung nicht erforderlichen Einzelheiten eine Aufsicht auf einen Antrieb gemäß
der Erfindung.
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Dieser Antrieb ist für einen Förderer, insbesondere für den Bergbau
mit umlaufendem Förderorgan, nämlich gemäß dem Ausführungsbeispiel für einen Kettenkratzförderer
mit umlaufender Doppelkette bestimmt. Der Kettenkratzförderer ist ebenso wie der
zum Antrieb gehörige Antriebsmotor und die etwa vorgesehene Kupplung in bekannter
Weise ausgebildet, so daß diese Teile nicht beschrieben zu werden brauchen. Das
in der Zeichnung mit 1 bezeichnete Getriebe besitzt ein Gehäuse, in dem mehrere
Getriebestufen untergebracht sind, wie dies die gestrichelte Darstellung in der
Zeichnung erkennen läßt.
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Das Getriebe weist eine Abtriebswelle 2 und eine Antriebswelle 3
auf, wobei die Abtriebswelle 2 an die Antriebstrommel des Förderers und dieAntriebswelle
3 an die Abtriebswelle eines Elektromotors angeschlossen sind. An die mit 4 bezeichnete
Getriebestufe ist ein allgemein mit 5 bezeichneter hydrostatischer Hilfsmotor über
eine Freilaufkupplung6 angeschlossen.
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Die Freilaufkupplung sitzt an einer aus dem Getriebe 1 herausgeführten
Verlängerung 7 einer Getriebewelle 8 der ersten und mit 4 bezeichneten Getriebestufe
nach der Antriebswelle 3 des Getriebes 1.
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An dem Gehäuse des Getriebes 1 ist ein Anschlußgehäuse 9 angebracht,
das zum Gehäuse des hydrostatischen Hilfsantriebes führt.