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Vorrichtung zur Längenänderung eines Kratzerkettenförderera
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Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zur Längenänderung
eines aus Rinnenschtissen begrenzt gelenkig zusamiengesetzten Kratzerkettenförderers
des untertägigen Grubenbetriebs Das endlos umlaufende Kratzerkettenband solcher
Förderer ist während des Einsatzes in Abhängigkeit vom jeweiligen Beladungszustand
und der dadurch hervorgerufenen Belastung unterschiedlich hohen Beanspruchungen
ausgesetzt. Gleichgültig, ob es sich dabei um ein Kettenband mit einer Mittelkette
oder zwei Mittelketten oder um ein Kettenband mit zwei Außenketten handelt, kann
die für einen einwandfreien Umlauf des Kettenbandes notwendige Kettenspannung oft
erheblich über das Maß der Vorspannung anwachsen. Die Folge sind Kettenlängungen,
verbunden mit Beeinträchtigungen des ordnungsgemäßen Förderbetriebs. Zum Ausgleich
eines gedehnten Kettenbands hat man zwar schon Spannvorrichtungen an den Enden von
Kettenförderern vorgeschlagen.
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Diese weisen dann Gewindespindeln und manuell bedienbare Spannmuttern
auf. Aber abgesehen davon, daß mit ihnen nur begrenzte Längenänderungen in Größenordnungen
bis zu etwa 150 mm möglich sind, beschränkt sich ihre weitere Funktion im wesentlichen
darauf, die Kratzeisenführungskonturen im Überlappungsbereich zu erhalten. Dieser
Sachverhalt bildet dann auch mit die Ursache dafür, daß die bekannten Vorrichtungen
stets unangenehme Schwachpunkte bei eintretenden Biege- und Verkantungsbelastungen
darstellen. Des weiteren haftet ihnen der Nachteil
an, daß sie in
der Regel erst dann notgedrungen betätigt werden, wenn die Kettenbänder bereits
erhöhten Beanspruchungen unterworfen waren und aufgrund dessen mehr oder weniger
stark gedehnt wurden. Mit ihnen ist es demzufolge nicht möglich, momentane Belastungsspitzen
durch eine entsprechende Anderung der jeweils herrschenden Kettenspannung wirksam
abzufangen.
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Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzten Bauart zu schaffen, die unmittelbar
beim Auftreten von Belastungsspitzen reagiert und durch eine sofortige Längenänderung
des Rinnenstrangs die Spannung im Kettenband an die veränderten Verhältnisse anpaßt.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 1.
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Danach wird nunmehr an geeigneter Stelle eines Rinnenstrangs die
zug- und druckfeste Verbindung von zwei aufeinanderfolgenden Rinnenschüssen aufgehoben
und dieser Bereich des Rinnenstrangs dem Einfluß eines teleskopierbaren Führungsgestells
unterworfen. Die beiden Rahmen des Führungsgestells sind aneinander in Längsrichtung
des Rinnenstrangs zwangsgeführt.
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Als den Rinnenstrang etwa U-förmig umhüllende Konstruktion sind sie
zunächst nur mit der Aufgabe betraut, das einwandfreie Durchlaufen des Kettenbands
im Ober- und Untertrum sicherzustellen. Die bevorzugt hydraulisch beaufschlagbaren
Schubkolbeneinheiten werden so gesteuert, daß durch ein positives obr negatives
Teleskopieren der Rahmen die Spannung im Kettenband stets auf einem Betrag gehalten
wird, der unterhalb der zulässigen Maximalbelastung liegt. Die Länge des Führungsgestells
beträgt etwa die der Länge von zwei aufeinanderfolgenden Rinnenschüssen, so daß
die mögliche Teleskopierung im Vergleich zu den bekannten
Bauarten
um etwa das Fünffache höher liegt. Das Führungsgestell ist biegesteif und kann dadurch
beispielsweise an die Steifigkeit eines durch Bracken verstärkten Rinnenschusses
angeglichen werden. Außerdem besteht keine Schwierigkeit darin, das Führungsgestell
nachträglich an beliebiger Stelle eines Rinnenstrangs einzugliedern. Die Verbindung
der Rahmen mit den ihnen zugeordneten Rinnenschüssen ist zug- und druckfest ausgestaltet.
Die Ausbildung des Führungsgestells und der Zwangsführung für die Rahmen ist unabhängig
von den gebräuchlichen Bauarten von Kratzerkettenförderern, weil sie nur auf die
Außenkontur abgestellt ist, so daß eine universelle Einsetzbarkeit gewährleistet
ist.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Zwangsführung für die Rahmen
des Führungsgestells besteht nach der Erfindung darin, daß einer der Rahmen mit
seitlich und in der Höhe zueinander versetzten leistenartigen Zungen versehen ist,
die unter Ausbildung von längsgerichteten Zwangsführungsbereichen in kanalartige
Taschen des anderen Rahmens relativverschieblich eingreifen. Durch die Versetzung
der Zwangsführungsbereiche sowohl in der Horizontalen als auch in der Vertikalen
können bei der Teleskopierung der Rahmen auch hohe Biege- und Verkantungsbeanspruchungen
aufgenommen werden, wobei die Schubkolbeneinheiten lediglich die Längenänderungsfunktion
wahrnehmen müssen.
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Das stabile Führungsgestell hält darüber hinaus auch schädliche Überbeanspruchungen
von den sich mindestens teilweise in Längsrichtung überlappenden Rinnenschüssen
fern.
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Gemäß der Erfindung ist es vorteilhaft, daß die Zungen und die Taschen
einen schmalen rechteckigen Querschnitt aufweisen, wobei ein Zwangsführungsbereich
unterhalb des Rinnenstrangs und die beiden anderen Zwangsführungsbereiche jeweils
seitlich des Rinnenstrangs vorgesehen sind. Aufgrund der schmalen
rechteckigen
Bauweise der Zungen und der ihnen zugeordneten Taschen erhält das Führungsgestell
eine Kontur, die sich an die Umrisse des Rinnenstrangs anschmiegt und damit den
beengten untertägigen Verhältnissen, insbesondere im Strebbetrieb besonders günstig
entgegenkommt. Der unterhalb des Rinnenstrangs liegende Zwangsführungsbereich hat
dabei eine nur geringe vertikale Dicke im Vergleich zu seiner horizontalen Breite,
während die seitlichen Zwangsführungsbereiche eine vergleichsweise schmale Breitenerstreckung
in Relation zur Höhe aufweisen.
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Es kann von Vorteil sein, daß die seitlichen Zwangsführungsbereiche
neben dem Rinnenstrang liegen. Diese Ausführungsform ist zum Beispiel dann zweckmäßig,
wenn oberhalb des Rinnenstrangs nur wenig Raum zur Verfügung steht. Ist jedoch über
dem Rinnenstrang genügend Platz vorhanden, so kann es nach einer anderen Ausführungsform
der Erfindung zweckmäßig sein, daß die seitlichen Zwangsführungsbereiche oberhalb
der einwärtsgerichteten Rinnenflansche vorgesehen sind. Gemäß einem weiteren vorteilhaften
Merkmal der Erfindung greifen die unterhalb des Rinnenstrangs liegende Zunge in
der waagerechten Ebene und die seitlichen Zungen in der jeweils senkrechten Ebene
mit relativ geringem Spiel in die Taschen ein. Das Spiel in der jeweils anderen
Ebene ist dann größer gehalten. Auf diese Weise übernehmen die verschiedenen Zwangsführungsbereiche
eindeutig definierte, jedoch unterschiedliche Führungsatargaben. Das heißt, der
unterhalb des Rinnenstrangs liegende Zwangsführungsbereich, bei weichem die Zunge
mit geringem horizontalem Spiel in die Tasche des anderen Rahmens eingreift, übernimmt
nur Beanspruchungen in der Querebene. Hierbei ergibt sich der Vorteil, daß genügend
Konstruktionsraum zur Verfügung steht, um das Verhältnis Führungslänge zu Führungsbreite
optimal gestalten zu können. Die Beanspruchungen in der vertikalen Ebene werden
wiederum ausschließlich durch die seitlichen Zwangsführungsbereiche aufgenommen,
bei
welchen die Zungen mit relativ geringem vertikalem Spiel in die ihnen zugeordneten
Taschen eingreifen.
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Steht genügend Raum seitlich des Rinnenschusses zur Verfügung, so
sieht eine Ausführungsform der Erfindung vor, daß die Rahmen durch zwei Schubkolbeneinheiten
miteinander verbunden sind, welche sich in etwa mittlerer Höhe des Rinnenstrangs
jeweils außenseitig des Führungsgestells erstrecken. Ist hingegen der Raum seitlich
des Rinnenstrangs beschränkt und mehr Platz oberhalb des Rinnenstrangs vorhanden,
kann es gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung von Vorteil sein, daß
die Rahmen durch vier Schubkolbeneinheiten miteinander verbunden sind, von denen
sich zwei im etwa mittleren Höhenbereich des Rinnenstrangs und die beiden restlichen
Schubkolbeneinheiten etwa am oberen Rand der Zwangsführungsbereiche jeweils außenseitig
des Führungsgestells erstrecken. Die Größe der Schubkolbeneinheiten kann hierbei
erheblich gesenkt werden.
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Die Zwangsführung der Rahmen aneinander erlaubt dann fernes eine
relativ einfache Beaufschlagung der Schubkolbeneinheiten, da eine gezielte Stromteilung
zur Erreichung eines Parallellaufs bei der hydraulischen Ansteuerung nicht erforderlich
ist. Nach der' Erfindung sind die Schubkolbeneinheiten vielmehr parallel beaufschlagbar
und erreichen ihren Gleichlauf durch die bangsführungsbereiche.
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Die Erfindung ist nachsteherdanhand von in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Vorrichtung zur Längenänderung
eines Kratzerkettenförderers in der Seitenansicht;
Fig. a eine
Draufsicht auf die Vorrichtung der \,Fig. 1, Fig. 3 binnen vertikalen Längsschnitt
durch die rrichtung der Fig. 2 gemäß der Linie ItI-III; Fig. 4 eilen vertikalen
Querschnitt durch die Vorrichtung der Fig. 3 gemäß der Linie IV-IV; Fig. 5 in der
Seitenansicht eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zur Längenänderung
eines Kratzerkettenförderers; Fig. 6 die Vorrichtung gemäß Fig. 5 in der Draufsicht;
Fig. 7 einen vertikalen Längsschnitt durch die Vorrichtung der Fig. 6 gemäß der
Linie VII-VII und Fig. 8 einen vertikalen Querschnitt durch die Vorrichtung der
Fig. 7 gemäß der Linie VIII-VIII.
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Die Fig. 1 bis 4 veranschaulichen ein aus zwei teleskopierbaren Rahmen
1, 2 bestehendes Führungsgestell 3 als an beliebiger Stelle eingliederungsfähiger
Bestandteil eines lediglich schematisch angedeuteten Kratzerkettenförderers 4, der
sich aus einzelnen sowohl horizontal als auch vertikal begrenzt gelenkig miteinander
verbundenen Rinnenschüssen zusammensetzt.
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Im Rinnenstrang 4 läuft ein nicht näher dargestelltes endloses Kettenband
um, das beispielsweise aus zwei Mittelketten besteht, in die in nicht näher veranschaulichter
Weise im Abstand mehrere zum Rinnenstrang 4 quergerichtete Kratzer eingegliedert
sind, welche sich in den insbesondere aus Fig. 4 erkennbaren seitlichen
Kanälen
5 des Fördererprofils führen.
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Die zwei Rahmen 1, 2 des Führungsgestells 3 sind jeweils mit einem
von zwei in Längsrichtung des Rinnenstrangs 4 aufeinanderfolgenden Rinnenschüssen
6 beziehungsweise 7 zug-und druckfest verbunden. Die Rinnenschüsse 6, 7 sind nicht
unmittelbar aneinander gekuppelt, jedoch überlappen sie sich im Bereich des Führungsgestells
3. Von der Überlappung ist aus Gründen der Erhaltung der zeichnerischen Übersichtlichkeit
lediglich die Überlappung der Bodenbleche 8, 9 der beiden Rinnenschüsse 6, 7 in
Fig. 3 veranschaulicht.
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Das den Rinnenstrang 4 etwa U-förmig umschließende Führungsgestell
3 besitzt einen unterhalb des Rinnenstrangs 4 liegenden Zwangsführungsbereich 10
und zwei seitlich des Rinnenstrangs 4 befindliche Zwangsführungsbereiche 11. Jeder
Zwangsführungsbereich 10 beziehungsweise 11 besteht aus einer längsgerichteten Zunge
12 beziehungsweise 13 mit einem schmalen rechteckigen Querschnitt als Bestandteil
des Rahmens 1, welche in an diesen Querschnitt angepaßte Taschen 14 beziehungsweise
15 des anderen Rahmens 2 eingreifen. Das Spiel der Zungen 12, 13 in den Taschen
14, 15 ist so gehalten, daß die Zungen 12 des unteren Zwangsführungsbereichs 10
eine nur knapp bemessene Bewegungsmöglichkeit in der horizontalen Ebene, dafür ein
etwas größeres Spiel in der vertikalen Ebene besitzen. Die Zungen 13 der seitlichen
Zwangsführungsbereiche 11 weisen in der vertikalen Ebene ein nur geringes Spiel,
hingegen in der horizontalen Ebene eine demgegenüber größere Bewegungsmöglichkeit
auf. Es ist zu erkennen, daß durch die schmale rechteckige Bauweise der Zungen 12,
13 und der Taschen 14, 15 das Führungsgestell 3 sich relativ eng an den Rinnenstrang
4 anschmiegt, der, wie insbesondere die Fig. 3 und 4 erkennen lassen, gegebenenfalls
mit Aufsatzbracken 16 versehen sein kann.
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Seitlich des Rinnenstrangs 4 sind in etwa der Höhe der Bodenbleche
8, 9 hydraulisch beaufschlagbare Schubkolbeneinheiten 17 vorgesehen, von denen die
Zylinder 18 an den Rahmen 2 und die Kolbenstangen 19 an den Rahmen 1 gelenkig angeschlagen
sind. Die Befestigung erfolgt über Konsolen 20, die den Rahmen 1, 2 direkt zugeordnet
sind. Die Arbeitsräume der Schubkolbeneinheiten 17 sind parallel beaufschlagt, wobei
sich ihr Gleichlauf aufgrund der Zwangsführung der Zungen 12, 13 in den Taschen
14, 15 von selbst ergibt. Die hydraulischen Leitungen zu den Schubkolbeneinheiten
17 sind zur Erhaltung der Zeichnungsübersichtlichkeit weggelassen.
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Die Ausführungsform der Fig. 5 bis 8 unterscheidet sich von derjenigen
der Fig. 1 bis 4 zunächst darin, daß die seitlichen Zwangsführungsbereiche 21 nunmehr
oberhalb der einwärtsgerichteten Rinnenflansche 22 vorgesehen sind. Der untere Zwangsführungsbereich
10 befindet sich wieder unterhalb des Rinnenstrangs 4. Das Spiel der Zungen 12,
13 in den Taschen 14, 15 dieser Zwangsführungsbereiche 10, 21 entspricht dem Spiel
gemäß der Ausführungsform der Fig. 1 bis 4.
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Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß die beiden Rahmen 23,
24 des Führungsgestells 25 durch insgesamt vier hydraulisch beaufschlagbare Schubkolbeneinheiten
26, 27 miteinander verbunden sind. Jeweils zwei Schubkolbeneinheiten 26 befinden
sich etwa in der Höhe der Bodenbleche 8, 9 des Rinnenstrangs 4 auf der Außenseite
des Führungsgestells 25, während die beiden restlichen Schubkolbeneinheiten 27 sich
etwa am oberen Rand der Zwangsführungsbereiche 21 jeweils außenseitig des Führungsgestells
25 erstrecken. Auch hierbei können oberhalb der seitlichen Zwangsführungsbereiche
21 Aufsatzbracken 28 vorgesehen sein.
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Die Fig. 7 läßt ebenso wie die Fig. 3 erkennen, daß die über das
Führungsgestell 25 miteinander längenveränderbar gekuppelten Rinnenschüsse 6, 7
des Rinnenstrangs 4 sich mindestens teilweise überlappen, wobei zur Erhaltung der
zeichnerischen Übersichtlichkeit lediglich die Überlappung der Bodenbleche 8, 9
angedeutet ist.
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Bei der Ausführungsform der Fig. 5 bis 8 sind auch die hydraulisch
beaufschlagbaren Schubkolbeneinheiten 26, 27 sämtlich parallel geschaltet, wobei
ihr Gleichlauf durch die Zwangsführungsbereiche 10, 21 der beiden Rahmen 23, 24
gewährleistet ist.
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Bei beiden Ausführungsbeispielen ist die Ausbildung des Führungsgestells
3 beziehungsweise 25 derart getroffen, daß die ausgefahrene Gesamtlänge etwa drei
Meter beträgt. Die mögliche Längenänderung ist auf im wesentlichen 750 mm eingestellt.
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Die Steifigkeit ist derart bemessen, daß die zulässige Druckbelastung
bis zu etwa 900 KN beträgt.
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