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Beschreibung betreffend Kratzförderbrücke Prioritäten: 7. Januar 1970
- Nr. 70.00493 6. Mai 1970 - Nr. 70.16465 FRANKREICH Die Erfindung betrifft einen
in Form einer Brücke gebauten Kratzförderer (Brückenkratzer), der vor allem für
die Entnahme von lose geschüttetem Massengut verwendet wird.
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Kratzer, insbesondere Brückenkratzer werden immer hiiufiger eingesetzt
und müssen einer bestimmten Anzahl Bedingungen genügen. Sie müssen vollkommen betriebssicher
arbeiten, eine hohe Arbeitsleistung und dabei geringe Baumaße haben, daneben aber
ausreichend robust sein und einfach und zu ausreichend
niedrigen
Kosten herzustellen sein.
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Die bekannten Kratzer werden gewöhnlich in zahlreichen Förderanlagen
für das Aufschütten oder das Abtragen von Schüttgütern eingesetzt, die pulverfdrmig
oder körnig anfallen können. Derartige Materialien dienen als Rohstoffe für zahlreiche
industrielle Anwendungen, etwa im EisenhUttenwesen, in der chemischen Industrie,
in der weiterverarbeitenden Industrie u. dgl..
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Derartige Kratzer bestehen aus einem brückenartigen Rahmenwerk mit
einem Hauptarm und einem Nebenarm, die miteinander einen Winkel einschliessen. An
jedem Arm befindet sich eine Kratzerkette, die eine an der Kette befestigte Mehrzahl
von Kratzeisen mitführt, Die eine Kette führt eine Arbeitsbewegung nach oben, die
andere eine Arbeitsbewegung nach unten aus. Somit sind die verschiedenen Antriebselemente
doppelt auszuführen, was hohe Herstellungskosten zur Folge hat.
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Ausserdem treten bei den bekannten Kratzern Schwierigkeiten bei der
Überführung des Produkts von dem zweiten Arm zum ers ten Arm auf. Schließlich wird
durch die Vielzahl der Bauteile die ganze Anlage sehr schwer, weshalb die Belastbarkeit
erhöht und die Anlage verstärkt werden muß, was wiederum die Herstellung verteuert.
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Wegen des ausserordentlich hohen Gewichts der Anlage müssen
leistungsfähige
Antriebsmittel für die Urschiebung der Brücke vorgesehen werden, wodurch nicht nur
zusätzliche Ausgaben entstehen, sondern auch die Verschiebegeschwindigkeit begrenzt
wird.
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Mit der Erfindung sollen diese Nachteile beseitigt und ein verbesserter
Brückenkratzer angegeben werden, der mindestens ebenso betriebssicher arbeitet wie
die bekannten Kratzer, dabei aber weniger Bauteile benutzt werden und damit das
Gewicht herabgesetzt und die Verschiebegeschwindigkeit erhöht werden sollen. Im
übrigen sind die Herstellungskosten eines erfindungsgemässen Kratzers niedriger.
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Die Erfindung bezieht sich danach auf eine Kratzförderbrücke mit einem
Hauptarm und einem Nebenarm, die auf den entgegengesetzten Böschungen einer aufzuschüttenden
oder abzutragenden Halde liegen, und ist dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige,
nicht unterbrochene Kratzerkette vorgesehen ist, die den Hauptarm und den Nebenarm
durchläuft und vom einen zum anderen läuft und daß im oberen Abschnitt des Nebenarms
ein Ausgleichsantrieb angebracht ist, der das obere und das untere Trum der in dem
Nebenarm geführten Kratzerkette beeinfluß, um die von der Kette auf den Nebenarm
ausgeübte Anstiegsbelastung auszugleichen, wobei die Kette ausserdem unter Spannung
gehalten wird.
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Nachstehend werden mehrere, die Erfindung nicht beschränkende Ausführungsbeispiele
an Hand von Zeichnungen beschrieben, die folgendes darstellen: Fig. 1 eine schematische
Ansicht eines erfindungsgemässen Brückenkratzers; Fig. 2 einen Teillängsschnitt
in grösserem Maßstab zur Verdeutlichung des Ausgleichsantriebs; Fig. 3 einen Querschnitt
längs der Linie III-III in Fig. 2; Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Teil der Kratzerkette;
Fig. 5 eine schematische Ansicht einer anderen AusfGhrungsform des Ausgleichsantriebs;
Fig. 6 ein Kraftdiagramm für einen bekannten Kratzer in zwei unterschiedlichen Teilen,
nämlich einem Kratzer mit aufsteigender Last (rechts) und einem Kratzer mit absteigender
Last (links); Fig. 7 ein Kraftdiagramm für einen Kratzer mit durchlaufender (nicht
unterbrochener) Kette, jedoch ohne Ausgleichsantrieb;
Fig. 8 ein
Kraftdiagramm für einen Kratzer mit durchlaufender Kette und einem Ausgleichsantrieb
gemäß der Erfindung; Fig. 9 ein Diagramm für die eingesetzten Kräfte.
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Der in Fig. 1 gezeigte erfindungsgemässe Kratzer besitzt einen aus
zwei Armen bestehenden Rahmen mit einem linken Hauptarm 1 und einem rechten Nebenarm
2, die an ihrem oberen Ende miteinander verbunden sind und auf der linken bzw. rechten
Böschung einer Halde 3 von abzutragendem Material liegen.
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Am unteren Ende des Hauptarms 1 drehbar ist eine Antriebstrommel 4
angeordnet die fest auf einer Antriebswelle 5 sitzt. Die Trommel 4 weist zwei Kettenräder
auf, über die jeweils die beiden Trümer einer durchlaufenden Kratzerkette 6 geführt
sind; zwischen den beiden Ketten verlaufen die an jeweils zugeordneten Kettengliedern
befestigten Kratzeisen 7, die den Transport des auf der Halde 3 liegenden Materials
besorgen. Nachdem die endlose Kette 6 die Antriebstrommel 4 verlassen hat, steigt
sie am oberen Teil des Hauptarms 1 empor, verläuft dann horizontal über Umlenkrollen
8 bzw. 9, die an den oberen Enden der beiden Arme 1 bzw. 2 angeordnet sind, und
steigt dann längs des obenliegenden Teils des rechts befindlichen Nebenarms 2 hinab
bis auf ein umlenkendes Sternrad 10, das sich am unteren Ende des Arms 2 befindet
und das, wie die Antriebstrommel 4, aus zwei Kettenrädern für die beiden
Trümer
der Kratzerkette besteht. Nachdem diese Kette das Umlenkrad 10 umlaufen hat, berührt
sie die rechte Böschung der Halde 3, wo die Kratzereisen 7 die obere Schicht des
abzufördernden Haldenmaterials mit sich nehmen. Am Gipfel der Halde läuft die Kette
6 über eine Umlenkrolle 11. Von dort senkt sich die Kette nach links auf der Unterseite
des Hauptarms 1, und die Kratzereisen 7 nehmen das von der linken Flanke der Halde
3 abzunehmende Material mit sich.
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Erfindungsgemäß ist im oberen Teil des Nebenarms 2 ein Ausgleichsantrieb
vorgesehen, der in Fig. 1 insgesamt mit 12 bezeichnet ist. Dieser Ausgleichsantrieb
wird nachstehend unter Hinweis auf die Fig. 2, 3 und 4 genauer beschrieben.
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Der Ausgleichs antrieb weist zwei Sternräder 13, 14 auf, die auf eine
auf einem Schlitten 16 drehbar angeordnete Querwelle 15 gekeilt sind. Man entnimmt
der Fig. 2, daß das obere Trum 6a und das untere Trum 6b der Kette 6 das Sternrad
13 berühren; Entsprechendes gilt für das Sternrad 14 auf der anderen Seite. Am Umfang
des Sternrades 13 befinden sich Zähne 13a, deren Teilung dem Abstand der Rollen
17 entspricht, die auf den Zapfen der Kettenglieder der Kettentrümer 6a und 6b sitzen.
Die Zähne 13a des Sternrades 13 greifen in die Zwischenräume 18 zwischen jeweils
zwei aufeinanderfolgenden Rollen 17 ein. Jeder der zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden
Rollen
17 ein. Jeder der zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Zähnen 13a des Sternrades
13 entstandene Einschnitt 13b hat eine Form, die der der Rollen 17 entspricht, die
sich in diese Einschnitte legen. Die Rollen 17 werden nicht nur von den Sternrädern
13 und 14 mitgeführt, sondern dienen ausserdem als Laufrollen der Kette 6. In Fig0
2 ist zu erkennen, daß die Rollen 17 in oberen bzw. unteren FUhrungsschienen 19
bzw. 20 geleitet werden, die längs des gelunten Weges der beiden Kettentrümer angeordnet
sind.
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Der Fig. 2 ist ausserdem zu entnehmen, daß die Welle 15, auf der die
beiden Sternräder 13 und 14 befestigt sind, ausserdem ein Zahnrad 21 trägt, das
mittels einer Kette 22 mit einem weiteren Zahnrad 23 verbunden ist, das fest auf
der Welle eines Antriebsmotors 24 sitzt, der auf dem Schlitten 16 angebracht ist.
Im Ubrigen ist der Schlitten auf einer unteren FUhrungsschiene 20 mittels Laufrollen
25 längsverschieblich angeordnet. Der Schlitten 16 wird von einer Feder 26, die
an einem festliegenden Rahmenpunkt verankert ist, nach rechts (in Fig. 2) gezogen.
Die Wirkung der Feder ist in ihrer Richtung entgegengesetzt der Verschiebungsrichtung
des oberen Trums 6b der Kratzerkette 6; die Gründe hierfür werden weiter unten angegeben.
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Bei der abgeänderten Ausführungsform nach Fig. 5 besitzt der Schlitten
16 zwei Paare Zahnräder oder Sternräder 27 und 28.
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Über jedes Sternradpaar 27, 28 läuft eine endlose zusätzliche Kette
29, deren Glieder mit nach aussen zeigenden Zähnen 30 versehen sind. Diese Zähne
30 greifen in die Kettenglieder der Kratzerkette 6 ein. Mindestens eines der Sternradpaare
27 oder 28 besitzt einen Drehantrieb, wie er beispielsweise in Fig. 2 gezeigt ist.
Bei dieser Ausführungsform wird der Schlitten 16 von einem Seil 31, das über eine
Seilscheibe 32 läuft und an dem ein Gegengewicht 33 befestigt ist, nach rechts gezogen.
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Die Arbeitsweise des erfindungsgemässen Kratzers mit einer anzeigen
Kette wird anschliessend unter besonderer Bezugnahme auf die Diagramme in den Fig.
6 bis 9 beschrieben.
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Im linken Teil der Fig. 6 ist ein Kraftdiagramm für einen üblichen
Kratzer mit Abwärtsforderung zu sehen. Der Kratzer besitzt eine endlose Kratzerkette
34, die über eine untenliegende Antriebs trommel 35 und eine obenliegende Vmlenktrommel
36 führt. Wegen des Gewichts der Kratzerkette 34 und der von ihr getragenen Eisenteile
nimmt die auf die Kette 34 wirkende Kraft in einem beliebigen Kettenpunkt A auf
dem oberen, aufsteigenden Kettentrum von einem Kleinstwert fO an der untenliegenden
Antriebs trommel 35 zu bis auf einen Höchstwert fl an der obenliegenden Umlenktrommel
36. Die Kraft bleibt auf dem Wert f1 um die obenliegende Umlenktrommel 36 herum
und nimmt dann längs des unteren
Trums der Kette .34 schnell zu,
wenn diese sich in Richtung auf die untenliegende Antriebstrommel 35 weiterbewegt.
Der Wert wächst dabei von dem Betrag f1 bis zum Höchstwert f2 an der Trommel 35,
weil zu der für die Bewegung der Kette 34 aufzuwendenden Kraft die Belastung durch
das nach unten zu fördernde Material hinzuzufügen und die aus dem Gewicht der Kette
resultierende Belastung abzuziehen ist.
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Im rechten Teil der Fig. 6 ist das Kraftdiagramm für einen Kratzer
mit aufsteigender Last gezeichnet, wobei die Antriebstrommel 35 sich am obenliegenden
Teil der Anlage befinde. Wegen seines Gewichts hat das obenliegende Trum der Kette
34 die Tendenz, sich nach unten zu verschieben, und die erforderliche Kraft ist
sehr klein. Diese Kraft nimmt von dem Wert fO an der obenliegenden Antriebs trommel
35 bis zu dem Wert f1 am Ort der untenliegenden Umlenktrommel 36 zu. Demgegenüber
wächst die Kraft auf das Arbeitstrum, d.h. das aufsteigende untere Trum der Kette
34 schnell von einem Wert f1 bis auf einen Höchstwert f2 am Ort der obenliegenden
Antriebs trommel 35 an, weil Kette 34 und Material anzuheben sind.
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Die Erfindung gestattet es, die auf die Kratzerkette einwirkende Kraft
im Bereich des Übergangs von dem Nebenarm 2 auf den Hauptarm 1 (Fig. 7) weitestgehend
herabzusetzen,
und zwar mit Hilfe des erwähnten Ausgleichsantriebs.
Der Bereich, in dem die Wirkung des Ausgleichs antriebs eintritt, ist in den Fig.
7 und 8 durch die Linie X-X' angedeutet.
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Nimmt man an, daß die von dem unteren Sternrad 10 erzeugte Ruhespannung
durch den Pfeil T2 in den Fig. 7 und 8 angegeben ist und daß die in der Kratzerkette
6 durch den Ausgleichsantrieb 12 erzeugte Spannung durch den Pfeil T1 angegeben
ist, so ist die Spannung, der jedes Kettentrum in Ruhe in der Zone X-X' ausgesetzt
ist, durch die Formel T1 + T2 2 gegeben.
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Ist die Kette 6 in Bewegung, müssen den angegebenen Spannungen igebraisch
die folgenden verschiedenen Kräfte zugefügt werden: die Kräfte T3 und T4, die auf
die Kette in der Zone X-X' (Fig. 9) einwirken, sowie die Kraft F, die dem Motormoment
der Sternräder 13, 14 des Ausgleichsantriebs 12 entspricht und die vollständig auf
das untere Kettentrum übertragen wird; diese Kraft F ist der Kraft T3 entgegengesetzt,
die es zu verkleinern gilt.
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Wenn man mit T' die neue Spannung des Ausgleichsantriebs bezeichnet,
so ist die algebraische Summe aller Kräfte Null, d.h.
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(Tl + + T3 + i4 = 2 + T3 + T4 + F + Tt : 0
Die Wahl
des Wertes der Kraft F und der Anfangsspannung T1 der Ausgleichseinridhtung (welche
Spannung durch die Feder 26 bestimmt wird) erlaubt die Bestimmung der idealen Spannung
der Kette in der Zone X-X'.
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Aus dem Diagramm Fig. 8 ist zu entnehmen, daß am Ort der Ausgleichseinrichtung
12 die auf die Kratzerkette 6 ausgeübte Kraft, die bis auf den Wert f2 angewachsen
war, erheblich herabgesetzt ist bis auf einen niedrigeren Wert f't2; dieser Wert
nimmt dann gleichmässig zu bis auf einen Wert f'3 am Ort der Antriebstrommel 5;
dieser Wert ist deutlich niedriger gs der Wert der Kraft, der sich an der gleichen
Stelle ergeben rede, wenn die Ausgleichseinrichtung 12 nicht vorgesehen würde (wie
aus dem Diagramm nach Fig. 7 ersichtlich).
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PatentansprUche: