DE2515619C3 - Fahrbare Umlenkvorrichtung für eine der hydraulischen Grubenförderung dienenden Schlauchleitung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine fahrbare Umlenkvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-OS 23 49 251 ist ein Abbaufördergerät für die hydraulische Grubenförderung bekannt bei dem das Haufwerk durch eine mit der Abbaumaschine mitgeführte Suspensionsbildungseinrichtung zu einer Suspension aufbereitet und dann durch eine biegsame Schlauchleitung abgefördert wird. Das zur Suspensionsbildung erforderliche Wasser wird durch eine zweite biegsame Schlauchleitung zugeführt Die beiden Schlauchleitungen sind übereinander angeordnet und auf Rädergestellen, die auf der Streckensohle laufen, verfahrbar gelagert Damit die Schlauchleitung den Bewegungen der Abbaumaschine folgen kann, ist sie zur Bildung einer Vorratsschleife um 180° umgelenkt Die Umlenkung erfolgt über eine Umlenk- und Spannvorrichtung, in der die Rädergestelle von der Streckensohle abgehoben und längs einer Führung umgelenkt werden,

ίο welche im wesentlichen gerade Anfangs- und Endteile sowie einen kreisbogenförmigen mittleren Teil aufweist Aus der US-PS 14 62 688 ist es bekannt, einen an

einem Drahtseil angebrachten Schrapper mit Hilfe von mehreren nebeneinander angeordneten, senkrechten Führungsrollen um Kurven verschiedener Winkel zu fahren.

In der deutschen Patentanmeldung P 24 15 80Z9 ist eine Umlenkvorrichtung für eine der hydraulischen Grubenförderung dienende Schlauchleitung, die auf durch gelenkige Gestelle miteinander verbundenen Rädergestellen verfahrbar gelagert ist vorgeschlagen worden, die eine über der Schlauchleitung angeordnete, etwa U-förmig verlaufende Führungsschiene aufweist in die Rollen, die oben an der Schlauchleitung angebracht sind, eingreifen, wobei die Schlauchleitung mit den Rädergestellen angehoben und um eine Biegung von 180° geführt wird.

In den deutschen Patentanmeldungen P 25 09 609 und 25 13 239 sind Abbaufördergeräte für Untertageeinsatz zum Abfördern von durch Beimischen von Wasser in einer mitgeführten Suspensionsbildungseinrichtung zu einer Suspension aufbereitetem Haufwerk von einer Abbaumaschine bekannt, an die ein Ende einer beweglichen Schlauchleitung angeschlossen ist welche durch Laufkatzen an einem Einschienenhängebahngestänge beweglich gelagert und um Biegungen geführt ist.

Bei den Abbaufördergeräten gemäß der eingangs erwähnten DE-OS 23 49 251 und den obenerwähnten

•»ο Vorschlägen werden in der Praxis Schlauchleitungen aus stahlarmiertem Gummischlauch mit einem Durchmesser in der Größenordnung von 30 cm verwendet Solche Schlauchleitungen sind, da sie im Betrieb Suspension bzw. Wasser enthalten, verhältnismäßig schwer und wegen der erforderlichen mechanischen Festigkeit und dem in ihnen herrschenden Dnick auch verhältnismäßig steif. Die Kräfte, die zur Führung und Bewegung einer solchen Schlauchleitung um eine Biegung von 190° benötigt werden, sind dementsprechend hoch.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine fahrbare Umlenkvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dahingehend weiterzubilden, dsß für dis Führung und das Verfahren der Schlauchleitung um die Biegung weniger Kraft benötigt wird als bisher.

Diese Aufgabe wird bei der fahrbaren Umlenkvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst

Die Unteransprüche betreffen Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen einer solchen Umlenkvorrichtung.

Dadurch, daß sich der Krümmungsradius der

*>> Schlauchleitung beim Durchlaufen der Biegung allmählich ändert, ergeben sich geringere Reaktionskräfte und Reibungsverluste als bei den bekannten Umlenkvorrichtungen, bei denen die Führungsbahn im allgemeinen von

einer Geraden unmittelbar in einen Kreisbogen übergeht Dadurch werden sowohl die für das Verfahren der Schlauchleitung und der Umlenkvorrichtung erforderliche Antriebsleistung als auch der Verschleiß der Umlenkvorrichtung verringert.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer hydraulischen Abbauförderanlage für Untertageeinsatz, die eine Umlenkvorrichtung gemäß der Erfindung enthält,

F i g. 2 eine Schrägansicht einer Umlenkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig.3 eine Draufsicht auf die Umlenkvorrichtung gemäß F i g. 2,

F i g. 4 einen Schnitt in einer Ebene 4-4 der F i g. 3,

Fig.5 eine Draufsicht auf eine Umlenkvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 6 eine Seitenansicht der Umlenk von ich tung gemäß Fig.5,

F i g. 7 einen Schnitt in einer Ebene 7-7 der F i g. 5,

Fig.8 eine Stirnansicht der Umlenkvorrichtung gemäß F i g. 5 und

F i g. 9 eine schematische Darstellung der geometrischen Konstruktion einer Umlenkvorrichtung gemäß der Erfindung.

Die in F i g. 1 schematisch dargestellte Einrichtung der hydraulischen Grubenförderung enthält eine Abbaumaschine 10 zur Gewinnung von Haufwerk 12, das durch ein Förderband 14 einem Brecher 16 zugeführt wird, von dem das gebrochene Haufwerk in eine Mischwanne 18 fällt Der Mischwanne 18 wird über eine Wasserzuführungsleitung 26, 28 Wasser zugeführt, wobei die Wasserzufuhr durch ein Ventil 24 und einen Niveauregler 20 gesteuert wird. Das in der Mischwanne 18 zu einer Suspension aufbereitete Haufwerk wird mittels einer Suspensionspumpe 30 durch einen Suspensionsschlauch 32 abgefördert. Das Wasser wird durch einen an die Leitung 28 angeschlossenen weiteren Schlauch 34 zugeführt.

Die Schläuche 32 und 34 sind auf Rädergestellen oder Wagen 36, die durch ein gelenkiges Gestänge 38 miteinander verbunden sind, verfahrbar gelagert. Das Gestänge 38 enthält gelenkig miteinander verbundene und in einer waagerechten Ebene schwenkbare Verbindungsglieder. Die Schläuche 32 und 34 sind durch eine fahrbare Umlenkvorrichtung 40 um eine Biegung von 180° umgelenkt, so daß sich eine Vorratsschleife ergibt, die eine Bewegung des mit der Abbaumaschine mitgeführten Endes der Schlauchleitung bezüglich eines mit einem festen Anschluß 42 verbundenen festen Endes der Schläuche gestattet Die festen Enden der Schläuche sind über eine fest verlegte Leitung 46 mit einem über Tage angeordneten Abscheider 44 od. dgl. verbunden. Wenn sich die Abbaumaschine 10 z. B. in ein Kohlenflöz hinein- oder aus diesem herausbewegt bewegt sich die Umlenkvorrichtung in Richtung der Pfeile 48 bzw. 50 und der einen Vorratsabschnitt bildende Teil der Schlauchleitung, der sich zwischen der Umlenkvorrichtung 40 und dem festen Anschluß 42 befindet wird entsprechend verkürzt oder verlängert Dabei laufen einige Wagen 36 sowie das diese verbindende Gestänge 38 mit den daran angebrachten Schläuchen 32 und 34 durch eine Biegung von 180°. Dies wird dadurch erleichtert daß die Wagen beim Durchlaufen der Biegung von der Umlenkvorrichtung 40 von der Streckensohle abgehoben werden.

Die in den Fig.2 bis 4 genauer dargestellte

Ausführungsform der fahrbaren Umlenkvorrichtung enthält einen mittleren Plattformabschnitt 52 und zwei Seitenplattformabschnitte 54 und 56. Die Plattformabschnitte sind durch Gelenke 58 miteinander verbunden und mit Rädern 60 versehen, mit der die Umlenkvorrichtung auf der Streckensohle verfahrbar ist Der Antrieb der Umlenkvorrichtung erfolgt durch einen Schlepper 62, der über Streben 64 und 66 mit dem Piattformabschnitt 52 verbunden ist

to An der hinteren Seite der Seitenplattformabschnitte 54 und 56 sind in der Nähe der Außenkanten dieser Abschnitte Rampen 68 angebracht, durch die die Wagen 36 vor dem Durchlaufen der Biegung von 180° von der Streckensohle abgehoben werden. Die Rampen 68 weisen jeweils ein U-förmiges Profilteil 70 auf, an dem eine Vielzahl von Rollen 72 angebracht sind, die um eine waagerechte Achse drehbar sind und über die obere Seite des U-Profilteils hinausragen. Die Rampen 68 sind mit Stützrollen 74 und 75 versehen, die auf der Streckensohle laufen. Die Rampen 68 sind ferner mit mehreren, an Stützen angebrachten äußeren und inneren Führungsrollen 76 bzw. 78 versehen, die einander paarweise gegenüberliegen und um senkrechte Achsen drehbar sind

An der Oberseite der Plattformabschnitte 52, 54 und 56 sind mittels senkrechter Stützen 80 eine Anzahl von Führungsrollen 82 angebracht die eine innere Führungsbahn bilden. Die Stützen 80 und die Führungsrollen 82 sind auf den Plattformabschnitten 52, 54 und 56 längs einer geometrischen Linie angeordnet die als Kreissegment mit konstantem Krümmungsradius, an dessen Enden sich jeweils ein elliptisches Segment mit zunehmendem Krümmungsradius anschließt beschrieben werden kann. Auf diese geometrische Anordnung

κ der Führungsrollen 82 wird unter Bezugnahme auf F i g. 9 noch näher eingegangen.

Zur senkrechten Abstützung der Schlauchanordnung beim Durchlaufen der 180°-Biegung dienen mehrere im Abstand voneinander angeordnete waagerechte Wip penrollenanordnungen 83, die auf der oberen Seite der Plattformabschnitte 52,54 und 56 angebracht sind. Jede Wippenrollenanordnung 83 enthält zwei Stützen 84, zwischen denen eine Halterung für zwei im Abstand voneinander angeordnete, drehbar gelagerte Wippen roüen 88 schwenkbar angebracht ist Die an der Außenseite der Biegung angeordneten Stützen 84 tragen ferner je eine nach oben überstehende Führungsplatte 90, die dazu beitragen, die Schlauchleitung um die Biegung zu führen, wie noch erläutert

so werden wird.

An gegenüberliegenden Seiten der durch die Plattformabschnitte 52,54 und 56 gebildeten Tragkonstruktion sind ferner zwei Stützen 92 vorgesehen, dii an ihren oberen Enden zwei der als äußere Laufbahn wirkenden

y> Drehgestellrollenanordnungen 94 tragen. Jede Drehgestellrollenanordnung 94 enthält eine Halterung 96, die um eine senkrechte Achse schwenkbar an den Stützen 92 angebracht ist, und zwei in Abstand angeordnete, um senkrechte Achsen drehbare Rollen 98 lagert.

Bestimmte, über die Länge der Schläuche in Abstand verteilte Wagen 36 können zum Erleichtern des Verfahrens der Schläuche angetrieben werden, während andere Wagen nicht angetrieben sind. Zum Beispiel werden Jie in F i g. 3 dargestellten Wagen 36/4 und 36ß

h"> von Elektromotoren angetrieben, die auf den Wagen angebracht sind und diese über ein hydraulisches System antreiben.

Sowohl die angetriebenen als auch die nicht

angetriebenen Wagen tragen Schlauchklemmen 102, in denen die Schläuche über den Wagen und übereinander gehaltert sind. Das gelenkige Gestänge 38 verbindet die Wagen 36 miteinander und erleichtert ferner die Abstützung der Schläuche 32 und 34. Dieses Gestänge enthält eine Vielzahl von verhältnismäßig kurzen, schweißbar verbundenen Verbindungsgliedern 104, deren Länge vorzugsweise kleiner als 55,88 cm und am geeignetsten etwa 48,26 cm ist.

Die in den F i g. 5 bis 8 dargestellte Ausführungsform der Umlenkvorrichtung 40 enthält einen Unterrahmen 110 mit einer vorderen, querverlaufenden Plattform 112, die sich zwischen zwei lenkbaren Vorderrädern 114 und 116 befindet Die Plattform 112 ist durch eine nicht dargestellte Lasche oder Kupplung an einen Schlepper oder ein synchron gesteuertes, nicht dargestelltes Flaschenzug- oder Seilscheibensystem angeschlossen, um die Vor- und Rückwärtsbewegung der Umlenkvorrichtung in der oben beschriebenen Weise zu ermöglichen. Der Unterrahmen HO enthält ferner ein gegabeltes mittleres Rahmenglied 120, das von der Plattform 112 nach hinten ragt. Ein Träger 122 wird an seinem freien hinteren Ende von zwei Rädern 124 und 126 getragen und ist an seinem vorderen Ende an der oberen Seite des mittleren Rahmengliedes 120 befestigt. Die Räder 124 und 126 laufen auf der Streckensohle. Die Radanordnung und das hintere Ende des Trägers 122 werden vorzugsweise belastet oder auf andere Weise an einer seitlichen Bewegung in einer zur Achse des Trägers 122 senkrechten Richtung aus einem noch zu beschreibenden Grund gehindert Der Unterrahmen 110 enthält ferner zwei im wesentlichen parallele Seitenstreben 128 und 130, die von der Plattform 112 an gegenüberliegenden Seiten des mittleren Rahmengliedes nach hinten ragen.

Eine im allgemeinen U-förmige Rampe 132 ist an der oberen Seite des Unterrahmens 110 angebracht Die Rampe 132 enthält zwei langgestreckte, im wesentlichen parallele Schenkel 134 und 136. Diese Schenkel sind durch einen gekrümmten Teil der Rampe miteinander verbunden, der, wie im folgenden beschrieben, zwei Sektoren einer Ellipse (mit sich veränderndem Krümmungsradius) enthält, die an gegenüberliegenden Enden eines ein Kreissegment bildenden Teils von konstantem Krümmungsradius angeordnet sind. Die Rampe 132 wird an den äußeren Enden der Seitenstreben 128 und 130 und auch auf den Haltern 138 und 140 getragen, die abwärts zu den Streben des gegabelten mittleren Rahmengliedes 120 verlaufen.

Die Rampe 132 ist vorzugsweise ein rohrförmiges Glied mit rechteckigem Querschnitt, deren Schenkel 134 und 136 in der Nähe ihres hinteren freien Endes von Rollenpaaren 142 und 144 oder wahlweise auf Gleitschienen getragen werden. Die freien hinteren Enden der Rampenschenkel 134 und 136 werden über der Streckensohle auf einem Niveau getragen, das niedriger ist als der senkrechte Spielraum unterhalb des Fahrgestells der im Schlauchsystem vorgesehenen Wagen 36, so daß diese Wagen beim Annähern und Verlassen der Rampe 132 die Schenkel 134 und 136 umgreifen und sich darüber bewegen können. Die obere Seite der Rampe 132 ist in waagerechten Abständen ausgeschnitten zur Aufnahme von Stützrollen 148, die drehbar in der Rampe angebracht sind und deren Funktion es ist, das Gestänge 38 zu stützen. An gegenüberliegenden Seiten der Schenkel 134 und 136 der Rampe 132 sind ferner seitliche Führungsrollen 150 und 152 vorgesehen, die beim Hinauffahren des Schlauchsystems auf die Rampe 132 das Gestänge 38 in der Spur halten und führen.

An gegenüberliegenden Seiten der Rampe 132 ist eine Reihe von Führungsrolle!! angebracht, deren Funktion es ist, das Schlauchsystem durch die von der Umlenkvorrichtung gebildete Kehre zu führen und zu lenken. Die Führungsrollen enthalten als innere Laufbahn wirkende Rollen 154, die an geeigneten Stützen 156 an der inneren Seite der Rampe 132 gelagert sind, und zwei Paare von als äußere Laufbahn wirkenden Rollen 158 und 160, die an geeigneten Stützen 162 angebracht und am Eintritt zu den elliptischen Abschnitten angeordnet sind, die die ersten Teile des gekrümmten Teils der Bahn bilden. In Abstand

is angeordnete Halteplatten 164 sind an der Außenseite des gekrümmten Teils der Rampe befestigt und stehen nach oben bis zu einer über der oberen Fläche der Rampe gelegenen Höhe über. Zusätzliche tragende Rollen 166 sind in der oberen Seite der Rampe in Abständen um deren gekrümmten Teil herum angebracht Um zu verhindern, daß die Schlauchanordnung von der durch die Rampe 132 gebildeten Spur nach oben und hinten weggezogen wird, ist am vorderen Teil des Unterrahmens 110 eine gekrümmte Niederhalteplatte 168 mittels Halter 170 derart angebracht, daß sie konzentrisch gegenüber dem kreisförmigen Teil der Rampe 132 verläuft Die Niederhalteplatte 168 wirkt als Anschlag oder Bewegungsbegrenzungsglied, das die Aufwärtsbewegung der äußeren Räder der Wagen 36 hemmt, wenn die Wagen den gekrümmten Teil der Rampe durchlaufen.

Die in Fig.5 bis 8 dargestellte Ausführungsform arbeitet im wesentlichen identisch wie die in F i g. 1 bis 4 gezeigte und oben beschriebene Ausführungsform. Eine Schleife der Schlauchleitung läuft über die Umlenkvorrichtung 40 und wird von dieser geführt Die Schlauchleitung bewegt sich gegenüber der Umlenkvorrichtung, die sich zur Anpassung an Änderungen der Größe der Vorratsschleife, oder anders gesagt, zur Anpassung an die Bewegungen der Abbaumaschine hin- und herbewegt Bei Bewegungen der Schlauchleitung bewegt sich das gelenkige Gestänge 38 in Berührung mit der Rampe 132, und das Gewicht des auf der Förderer befindlichen Schlauchleitung wird durch die verschiedenen tragenden Rollen 148 und 166 aufgenommen.

Da gelegentlich sehr große Kräfte auf die Schlauchleitung einwirken, die eine aufwärts gerichtete Kraftkomponente enthalten und bestrebt sind, die Schleife zu verkleinern und die Schläuche, das Gestänge und die zugehörigen Wagen von der Umlenkvorrichtung wegzuziehen, ist die Niederhalteplatte 168 vorgesehen, die an der Oberseite der äußeren Räder eines oder mehrerer Wagen 36 angreift

Die als innere Laufbahn wirkenden Führungsrollen 154 sind auf der U-förmigen Rampe bzw. den tragenden Plattformabschnitten längs einer gekrümmten Linie angeordnet, die eine Führungsbahn für das Schlauchsystem bildet Diese Bahn enthält ein Segment eines

ω Kreises, das an seinen Enden in Segmente einer Ellipse übergeht An jedem Obergangspunkt zwischen dem Kreissegment und einem Ellipsensegment haben die Ellipse und der Kreis eine gemeinsame Tangente. Bei der Bildung der 180° -Kehre mit der oben beschriebenen Geometrie stehen die Längen der großen und der kleinen Achse der Ellipse vorzugsweise in einem Verhältnis von 3 :2. In einem gemäß der bevorzugten Ausführungsform gebauten System ist die größere

Achse der Ellipse vorzugsweise 411,48 cm lang, während die kleinere Achse 274,32 cm lang ist. Das Segment des Kreises, der die beiden Ellipsensegmentc schneidet, hat dann einen Radius von 129,61 cm. Der Krümmungsmittelpunkt des Kreissegments ist 50,17 cm von der Mitte der Ellipse versetzt, die die beiden Segmente am Eintritt in die und am Austritt aus der 180°-Kehre enthält. Die durch die bevorzugten und beschriebenen Abmessungen und Formen gebildete geometrische Figur ist in F i g. 9 dargestellt.

Bei einer die vorliegende Umlenkvorrichtung enthaltenden hydraulischen Förderanlage der beschriebenen Art hat vorzugsweise jeder Schlauch 32 und 34 einen Außendurchmesser von etwa 30,48 cm und besteht aus mit Stahl verstärktem Gummi. Eine solche Konstruktion beschränkt in gewissem Ausmaß die Biegsamkeit des Schlauches. Die Schläuche dürfen nicht so stark gebogen werden, daß der Schlauch knickt. Der minimale Krümmungsradius, mit dem die Schläuche gebogen werden, ist vorzugsweise nicht kleiner als etwa 152,4 cm, gemessen zur Außenseite der Schläuche in der Biegung. Neuere Schlaucharter, gestatten eine gewisse Verminderung dieses minimalen Krümmungsradius. Bei der oben beschriebenen Geometrie der Führungsrollenanordnung werden die erwähnten Grenzen nicht überschritten. Die Verwendung von verhältnismäßig kurzen Verbindungsgliedern 104 im Gestänge 38 zusammen mit den in Abständen von etwa 91,44 cm entlang den Schläuchen verteilten Klemmen 102 gewährleistet eine angemessene Abstützung für die Schläuche und deren Halterung in einem Bogen, der sich an den Krümmungsradius anpaßt, der von den die innere Laufbahn bildenden Führungsroüen 82 vorgegeben wird.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Fahrbare Umlenkvorrichtung für eine Vorratsschleife einer der hydraulischen Grubenförderung dienenden biegsamen Schlauchleitung, die auf durch Gestänge beweglich miteinander verbundenen und zum Teil angetriebenen Wagen ruht, welche mit der Schlauchleitung auf der mit einem Fahrantrieb ausgerüsteten Umlenkvorrichtung von horizontalen, am Gestänge angreifenden Rollen getragen und von Rollen um 180° geführt sind, wobei die Führung im mittleren Teil aus einem Segment eines Kreises besteht und sich daran auf- und ablaufseitig parallele Auflauframpen mit Tragrollen anschließen, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung die Form von sich jeweils an das Kreissegment anschließenden Segmenten einer Ellipse hat, deren Krümmung von innen nach außen kleiner wird, und sie aus einer Vielzahl von innen am Gestänge (38) der Wagen (36) anliegenden, vertikal gelagerten Führungsrollen (82,154) besteht

2. Umlenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Hauptachse zur Nebenachse der die Führungsbahnsegmente: bildenden Ellipsen 3 :2 beträgt.

3. Umlenkvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der minimale Krümmungsradius der Schlauchleitung auf der Bewegungsbahn mindestens 152 cm beträgt.

4. Umlenkvorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontal gelagerten Tragrollen (88) im Bereich der Kreis- und Ellipsensegmente auf Wippengestellen (83) mit nach oben vorstehenden Führungsplatten (90)angeordnet sind.

5. Umlenkvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreis- und Ellipsensegmente auf einer Plattform (Abschnitte 52, 54, 56) angeordnet sind, an die sich parallel Rampen (68) mit beiderseitig angeordneten Führungsrollen (76,78) anschließen.

6. Umlenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die die kreis- und ellipsenförmige sowie geradlinige Führung bildenden Führungsrollen (150, 154) sowie Stützrollen (148, 166) auf einer durchgehenden, U-förmigen Rampe (132) befinden, die auf einem Unterrahmen (110) montiert ist.

7. Umlenkvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Unterrahmen (110) eine Niederhalteplatte (168) angeordnet ist, welche die äußeren Räder der Wagen (36) über den kreisförmigen Fiihningsabschnili hin überragt