DE2100519B2 - Portalkratzer - Google Patents

Description

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do Die Erfindung betiiffl: 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.

Kratzer, insbesondere Brückenkratzer werden immer häufiger 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 leistungsfähige Antriebsmittel für die Verschiebung der Brücke vorgesehen werden, wodurch nicht nur zusätzliche Ausgaben entstehen, sondern auch die Verschiebegeschwindigkeit begrenzt wird.

Es sind ferner Portalkratzer der eingangs beschriebene;! Art bekannt (DT-OS 15 31 002). Diese Portalkratzer sind aber sehr bauaufwendig, weil sie gesonderte Tragelemente für die Arme mit den Ketten aufweisen. Außerdem weist diese bekannte Vorrichtung eine Hilfseinrichtung zum Spannen der Kratzerkette mittels eines Gegengewichts auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beseitigung der Nachteile beim Stand der Technik einen verbesserten Brückenkratzer anzugeben, der mindestens ebenso betriebssicher arbeitet wie die bekannten Kratzer, wobei 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.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß im oberen Abschnitt des Nebenarms ein Ausgleichsantrieb angebracht ist, 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.

Nachstehend werden mehrere Ausführungsbeispiele an Hand von Zeichnungen beschrieben, die folgendes darstellen:

F i g. 1 eine s^hematische 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 F i g. 2,

F i g. 4 eine Draufsicht auf einen Teil der Kratzerkette,

F i g. 5 eine schematische Ansicht einer anderen Ausführungsform des Ausgleichsantriebs,

F i g. 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

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ohne Ausgleichsamrieb,

Fig.8 ein Kraftdiagramm (ür einen Kratzer mit durchlaufender Kette und einem Ausgleichsarstrieb gemäß der Erfindung,

F i g. 9 ein Diagramm für die eingesetzten Kräfte.

Der in F i g. I gezeigte 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. 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 abzufordernden 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.

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 F i g. 2, 3 und 4 genauer beschrieben.

Der Ausgleichsantrieb weist zv/ei Sternräder 13, 14 auf, die auf eine auf einem Schlitten 16 drehbar angeordnete Querwelle 15 gekeilt sind. Man entnimmt der F i g. 2, daß das obere Trum 6a und das untere Trum 6öder 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 Zähnen 13a des Sternrades 13 entstandene Einschnitt 136 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 F i g. 2 ist zu erkennen, daß die Rollen 17 in oberen bzw. unteren Führungsschienen 19 bzw. 20 geleitet werden, die längs des gesamten Weges der beiden Kettentrümer angeordnet sind.

Der F i g. 2 ist außerdem zu entnehmen, daß die Welle 15, auf der die beiden Sternräder 13 und 14 befestigt sind, außerdem ein Zahnrad 2! 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 übrigen ist der Schlitten auf einer unteren Führungsschiene 20 mittels Laufrollen 25 längsverschieblich angeordnet. Der s Schlitten 16 wird von einer Feder 26, die an einem festliegenden Rahmenpunkt verankert ist, nach rechts (in F i g. 2) gezogen. Die Wirkung der Feder ist in ihrer Richtung entgegengesetzt der Verschiebungsrichtung des oberen Trums 6b der Kratzerkette 6; die Gründe

iü hierfür werden weiter unten angegeben.

Bei der abgeänderter, Ausführungsform nach Fig.5 besitzt der Schlitten 16 zwei Paare Zahnräder oder Sternräder 27 und 28.
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.

Die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Kratzers mit einer einzigen Kette wird anschließend unter besonderer Bezugnahme auf die Diagramme in den F i g. 6 bis 9 beschrieben.

Im linken Teil der Fig.6 ist ein Kraftdiagramm für einen üblichen Kratzer mit Abwärtsförderung zu sehen.

Der Kratzer besitzt eine endlose Kratzerkette 34, die über eine untenliegende Antriebstrommel 35 und eine obenliegende Umlenktrommel 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 /0 an der untenliegenden Antriebstrommel 35 zu bis auf einen Höchstwert f\ an der obenliegenden Umlenktrommel 36. Die Kraft bleibt auf dem Wert f\ 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 An'riebstrommel 35 weiterbewegt. Der Wert wächst dabei von dem Betrag I] bis zum Höchstwert h 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.

Im rechten Teil der F i g. 6 ist das Kraftdiagramm für einen Kratzer mit aufsteigender Last gezeichnet, wobei die Antriebstrommel 35 sich am obenliegenden Teil der Anlage befindet. 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 k an der obenliegenden Antriebstrommel 35 bis zu dem Wert /1 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 /) bis auf einen Höchstwert h am Ort der obenliegenden Antriebstrommel 35 an, weil Kette 34 und Material anzuheben sind.

Die Erfindung gestattet es, die auf die Kratzerkette

einwirkende Kraft im Bereich des Übergangs von dem Nebenarm 2 auf den Hauptarm 1 (F i g. 7) weitestgehend herabzusetzen, und zwar mit Hilfe des erwähnten Ausgleichsantriebs. Der Bereich, in dem die Wirkung

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des Ausgleichsantriebs eintritt, ist in den F i g. 7 und 8 durch die Linie X-X' angedeutet.

Nimmt man an, daß die von dem unteren Sternrad 10 erzeugte Ruhespannung durch den Pfeil Tl in den Fig.7 und 8 angegeben ist und daß die in der Kratzerkette 6 durch den Ausgleichsantrieb 12 erzeugte Spannung durch den Pfeil Ti angegeben ist, so ist die Spannung, der jedes Kettentrum in Ruhe in der Zone X-X' ausgesetzt ist, durch die Formel

Ti + Tl

gegeben.

Ist die Kette 6 in Bewegung, müssen den angegebenen Spannungen algebraisch die folgenden verschiedenen Kräfte zugefügt werden: die Kräfte 73 und T4, die auf die Kette in der Zone X-X' (F i g. 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 Fist der Kraft T3 entgegengesetzt, die es zu verkleinern gilt.

Wenn man mit 7"'die neue Spannung des Ausgleichsantriebs bezeichnet, so ist die algebraische Summe aller Kräfte Null, d.h.

= 0.

Die Wahl des Wertes der Kraft F und der Anfangsspannung Ti der Ausgleichseinrichtung (welche Spannung durch die Feder 26 bestimmt wird) erlaubt die Bestimmung der idealen Spannung der Kette in der Zone X-X'.

Aus dem Diagramm F i g. 8 ist zu entnehmen, daß am Ort der Ausgleichseinrichtung 12 die auf die Kratzerkette 6 ausgeübte Kraft, die bis auf den Wert h angewachsen war, erheblich herabgesetzt ist bis auf einen niedrigeren Wert f'r, dieser Wert nimmt dann gleichmäßig zu bis auf einen Wert P₃ am Ort der Antriebstrommel 5; dieser Wert ist deutlich niedriger als der Wert der Kraft, der sich an der gleichen Stelle ergeben würde, wenn die Ausgleichseinrichtung 12 nicht vorgesehen würde (wie aus dem Diagramm nach Fig. 7 ersichtlich).

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

J, 21 OO Patentansprüche:

1. 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 vom einen zum anderen führt, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Abschnitt des Nebenarms (2) ein Ausgleichsantrieb (12) angebracht ist, der das obere und das untere Trum der in dem Nebenarm (2) geführten Kratzerkette (6) beeinflußt, um die von der Kette auf den Nebenarm ausgeübte Anstiegsbelastung auszugleichen, wobei die Kette außerdem unter Spannung gehalten wird.

2. Portalkratzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichsantrieb (12) einen in Längsrichtung auf dem Rahmen des Nebenarms (2) beweglichen Schlitten (16) aufweist, ferner einen auf dem Schlitten (16) angeordneten und in die oberen und unteren Trümer der Kratzerkette eingreifenden zusätzlichen Antrieb sowie eine Hilfseinrichtung, die auf den beweglichen Schlitten (16) einen Zug in der der Verschiebung des in Anstiegsbewegung befindlichen unteren Kettentrums (6b) der Kratzerkette des Nebenarms 2 entgegengesetzten Richtung ausübt.

3. Portalkratzer nach Anspruch 2, dadurch gekenn2:eichnet, daß die einen Zug ausübende Hilfseinrichtung als Feder (26) ausgebildet ist, die einerseits an dem Schlitten (16) und andererseits an einem Rahmenpunkt des Nebenarms (2) verankert ist.

4. Portalkratzer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einen Zug ausübende Hilfseinrichtung aus einem Seil (31) besteht, das an dem Schlitten (16) angebracht ist, über eine Umlenkseilrolle (32) geführt ist und an seinem Ende ein Gegengewicht (33) trägt.

5. Portalkratzer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Antrieb, der in die Kratzerkette eingreift, zwei angetriebene Sternräder (13, 14) aufweist, die drehbar auf dem beweglichen Schlitten (16) angeordnet sind und in die beiden Trümer (6a, 6b) der Kratzerkette (6) des Nebenarms eingreifen.

6. Portalkratzer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Antrieb zwei Zahnradpaare (27, 28), Mittel für den Drehantrieb mindestens eines der Zahnradpaare (27 oder 28), eine zusätzliche Endloskette (29), die um die beiden Zahnradpaare (27, 28) geführt ist, und Zähne (30) aufweist, die an der zusätzlichen Kette (29) angebracht sind und in die Kettenglieder der Kratzerkette (6) eingreifen.

7. Portalkratzer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in die Kratzerkette (6) eingreifende Antrieb zwei Sternräder (13, 14) aufweist, die an ihrem Umfang in regelmäßigem Abstand angebrachte Zähne (13a) besitzen, deren Modul dem Abstand von Rolien (17) entspricht, die drehbar auf den Zapfen der Kettenglieder der Kratzerkette (6) derart angebracht sind, daß die Roiien (i7) mit den Zähnen \i3a)kämmen, um einen gleichmäßigen und gleichbleibenden Antrieb der Kratzerkette zu erzielen.

8. Portalkratzer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius der zwischen den Zähnen (13a) der Sternräder (13, 14) befindlichen Einschnitte (136J dem der an der Kratzerkette (6) befindlichen Rollen (17) entspricht.