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Einrichtung zum Aufnehmen und Be-
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fördern von geschüttetem Haufwerk
Die Erfindung bezieht
sich auf eine Einrichtung zum Aufnehmen und Befördern von geschüttetem Haufwerk,
mit zwei oberhalb einer am Aufnahmeende eines Ladebandes vorgesehenen Ladeschaufel
angeordneten, gegensinnig antreibbaren, mit radial verlaufendenMitnehmern versehenen,
das Ladegut von der Schneidkante der Ladeschaufel bis zum Ladeband fördernden Drehkörpern,
die als Fördersterne mit über die untere Mantelfläche ihres beispielsweise kegelstumpfförmigen
Nabenteiles hinausragenden, die Mitnehmer bildenden Räumflügeln ausgebildet sind,
wobei die Unterseiten der Räumflügel mit einem Abstand vom Boden des Ladebandes
verlaufen.
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Es ist eine.derartige Einrichtung bekannt geworden (vgl. US-PS 2,696,288).
Die.Räumflügel sind bei dieser Einrichtung mit je zwei Gelenken versehen, welche
es prinzipiell ermöglichen, daß die Enden der Räumflügel im Bereich der Ladeschaufel
dauernd an dieser anliegen und mit Abstand über den Endbereich des Ladebandes streichen.
Eine solche Konstruktion ist nicht nur sehr aufwendig, sondern für den vorgesehenen
Einsatzbereich auch zu störanfällig. Durch die Gelenkigkeit der Mitnehmerflügel
kommt es einerseits dazu, daß diese im Aufnahmebereich vom Fördergut angehoben werden
können und über dieses hinweggleiten. Andererseits verhindert die gelenkige Ausbildung
der Flügel aber nicht mit Sicherheit ein Verklemmen. der Flügel am Ubergang vom
freien Raum über dem Ladeband zur Oberseite der Ladeschaufel, vielmehr können größere
Gesteinsbrocken in diesem Bereich die Einrichtung blockieren bzw. die Räumflügel
beschädigen.
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Die Erfindung vermeidet die aufgezeigten Nachteile durch die einfache
Maßnahme, daß die Achsen der Fördersterne gegenüber der Normalen auf den Boden des
Ladebandes um einige WinkelgrAde nach vorne geneigt sind.
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Eine Einrichtung mit einem schräg zu einem Ladeband angeordneten Förderstern
ist zwar an sich bereits aus DE-PS 1 109 608 bekannt geworden, d.er Förderstern
hat jedoch dort nicht die Aufgabe, Material über e.ine feststehende Schaufel zum
Ladeband. zu fördern, vielmehr befindet er sich oberhalb einer rotierenden Förderscheibe,
die ihrerseits im Zusammenwirken mit einem Abstreifer den Materialtransport bewirkt.
Gerade um das Problem des Abstreifens des Schüttgutes von Vonden Förderscheiben
zu lösen, geht die Gattung von Einrichtungen, deren Verbesserung die Erfindung beabsichtigt,
vom Anschneiden des Haufwerkes durch scheibenförmige Drehkörper ab und führt die
Råumflügel über die feststehende-Ladeschaufel und über.das Ladeband. Die.dadurch
entstehende Problematik tritt bei DE-PS 1 109 608 nicht auf.
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Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt nicht nur in der gegenüber
US-PS 2,696,288 vereinfachten Ausführung, sondern in der Möglichkeit, die Funktionsfähigkeit
dadurch zu verbessern, daß zumindest in.dem seitlich an das Ladeband anschließenden
Bereich:der Ladeschaufel die Oberseite der Ladeschaufel parallel zur Unterseite
der Räumflügel und mit--Abstand von dieser verläuft.
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Unterhalb der Räumflügel bildet sich bei dieser Anordnung auf der
Ladesch'aufel eine Schicht aus einem Material, durch die größere Gesteinsbrocken,
die sonst zu einem Verklemmen des Räumflügels- an den das Ladeband begrenzenden
Seitenwänden führen würden, leicht hindurchgeführt werden.
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Im Normalfall bildet diese Schicht eine Fortsetzung der seitlich des
Ladebandes verlaufenden Wände, sodaß die volle Höhe von der Oberkante der Räumflügel
bis zur Oberseite des Ladebandes für die uebergabe des Materials von den Drehkörpern
zum Ladeband wirksam ist.
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Weitere .Einzelheiten der Erfindung werden anschließend anhand zweier
in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert. Dabei zeigen Fig.
1 und 2 die erfindungsgemäß ausgerüstete Einrichtung von der Seite und von oben
und Fig. 3 und 4 einen erfindungsgemäßen Förderstern mit feststehenden Räumflügeln
von der Seite und von oben.
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Die in Fig. 1 und 2 dargestellte L.ademaschine für die Rückverladung
v'6n fein- und/oder grobstückigem, geschüttetem Haufwerk besteht im wesentlichen,
aus'einem Ladekopf mit Fördersternen 1, einem nachgeschaltetem, als Kratzer~ kettenband
ausgebildeten Ladeband 5, einem Austragband 23 und einem Fahrwerk 24, wobei diese
Lademaschine nur geringfügige Fahrbewegungen entsprechend dem Entnahmefortschritt
ausführt und das Haufwerk über das eigene Austragband 23 in nachgeschaltete Transportmittel,
vornehmlich Förderbänder oder Dumper abgibt. Der Einsatz erfolgt vornehmlich übertage
zum Rückverladen von Halden, ein Einsatz Untertage, z.B. im Salzbergbau, ist nicht
auszuschiießn. Die dargestellte Einrichtung ist eine preiswerte, kontinuierlich
und formschlüssig arbeitende Lademaschine für die Rückverladung grobstückiger, feinstückiger
oder gemischter Materialien wie Kohle, Koks, Kalkstein, Bauxit, Schotter, Sand,
Gips, Salz, diverse.Eisenerze u. dgl. im Leistungsbereich bis ca. 600 t/h.
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Mittels hydraulischer Zylinder 25 ist der Ladekopf unter und über
Sohle senk- bzw. hebbar. Rechts neben dem Ladeband 5 ist ein geräumiges Fahrerhaus
26 vorgesehen. Ladekopf und Ladeband 5 werden von Lenkern 27 und dem erwähnten Zylinderpaar
25 getragen. An den vorderen Lenkern sind Räumflügel Vorgesehen, um ein Klettern
des Laders zu verhindern.
Das Austragband 23, ausgestattet mit einem
Steilfördergurt, ist über einem Kugeldrehkranz hydraulisch verschwenkb.ar und.ebenfalls
mittels hydraulischer Zylinder'28'anhebbar. Der Ladekopf besteht aus einer breiten
Ladeschaufel 29 und zwei die Halde in Bewegung bringenden und das Haufwerk formschlüssig
erfassenden, mit Förderorganen (Räumflügeln 2) bewehrten, nach vorne, gegen die
Halde geneigten, rotierenden Kegelstümpfen (Fördersternen'1).
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Das Ladeband 5 reicht in die Mitte der Ladeschaufel 29; hinter der
Schaufel' ist die Förderhöhe durch ein höhenverstellbares Tor begrenzbar.
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Je nach Fördergut sind die Fördersterne 1 mit unterschiedlichen Räumflügeln
2 ada'ptierbar. Für Sohle sind großflächige, bewegte Räumer Vorgesehen, die einen
großen Förderquerschnitt des Kratæerkettenförderers freigeben. Bei schweren Schüttgütern
wie Erzen, genügen feste Flügel geringerer El-he.- Bei Eestgebackenem Haufwerk können
oben am Kopf der Fördersterne radial übergreifende Arme montiert werden.
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Die Fördersterne 1 des Ladekopfes.drehen sich gegeneinander von außen
vorne gegen hinten innen; das Ladeband 5 und das Austragband 23 laufen mit aufeinander
abgestimmten Geschwindigkeiten. Der Laderfahrer senkt die Ladeschaufel 29 auf Oberkante
Sohle und fährt den Lader durch Vorwärtsfahrt des Raupenfahrwerks gegen die Haldenbösch.ung
bis die Flügel der Fördersterne 1 das Haufwerk erfassen. Durch Zurückfahren, Stehenbleiben
und Vorwärtsfåhren ist der Haufwerkszufluß beeinflußbar. Sollten sich Haufwerksbrücken
bilden und diese gelegentlich eìnstürzen, ist der Lader zurückzufahren und nach
Abförderung der Einsturzmenge wieder nach vorne zu stoßen. Die Fördermenge ist auch
in einer derartigen Phase durch einen aus Fig. 3 ersichtlichen einstellbaren
Staubalken
20 oberhalb des Ladebandes 5 begrenzbar, sodaß keine Uberfüllung der nachfolgenden
Bänder erfolgen kann. Je nach Haufwerk dienen die' oben an den Fördersternen 1 anbringbaren
Lockerungsflügel 9 zum Lockern festgebackener 'Halden oder zum Zerschlagen örtlicher
Klumpen etc. Die Räumflügel 2 hingegen bewirken die Förderung des.Haufwerkes von
der Ladeschaufel 29 zum Ladeband 5.
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Die'Ausbildung und Anordnung der Fördersterne 1 ist wesentlich für
das Funktionieren der Einrichtung. Wie beispielsweise aus Fig. 3 hervorgeht, ist
der Förderstern 1 als angetriebener Drehkörper ausgebildet, de längs seines unteren
Randes mit Räumflügeln 2 versehen ist. Dadurch, daß die Achse 21 des Drehkörpers
um den .Winkel (3'gegenüber der Normalen 22 auf da's Ladeband 5 nach vorne geneigt
ist, ist der Abstand 3 zwischen der Unterseite 8 der Räumflügel 2 und der Oberseite
7 der Ladeschauel 29.wesentlich geringer als der Abstand 6 zwischen Unters'eite
8 und Räumflügel 2 und dem Boden 4 des Ladebandes 5, Entscheidend ist dabei jedoch
nicht dieser Unterschied, sondern daß.die Räumflügel 2 hin-, reichend hoch und oberhalb
des Ladebandes 5 verlaufen, sodaß das zwischen ihnen befindliche Material auf das
Ladeband 5 fällt und nicht zu einem wesentlichen Teil über dieses gefegt wird.
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Es kommt häufig vor, daß Halden, insbesondere bei längerer Lagerung,
infolge der Witt,erungseinflüsse vornehmlich an der Oberflä¢he.verkrusten bzw. sintern,
sodaß beim Rückverladen Haufwerksbrücken, größere Klumpen etc. entstehen und das
erwünschte freie Herabrieseln nur beschränkt oder gar nicht erfolgt. Um derartige
Haufwerkszonen zu locken, Klumpen zu zerschlagen und das Haufwerk in Bewegung zu
bringen, ist es vorteilhaft, die Fördersterne 1 nicht nur
nahezu
unmittelbar über der Ladeschaufel 29, sondern auch in Axialrichtung weiter oben
mit. Lockerungsflügeln 9 auszustatten. Wegen der.Haldenböschung ist es vorteilhaft,
diese Lockerungs- bzw. Reißflegel im Radius größer als die unteren Räumflügel 2
auszubilden, sodaß diese im Bereich des Förderers übergreifen. Je nach Haufwerk
können diese Flügel 9 groß-'oder kleinflächig und radial mehr oder weniger weit
adaptierbar sein. Bei härterem, stark festgebackenem Haufwerk werden kleinflächige,
messerartige Flügel vorzuziehen. sein.
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Auch die Flügelzahl wird im Regelfali,geringer,'meist hälftig, gegenüber
den Räumflügeln.2 zu'wählen sein.
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Es ist ersichtlich, daß in-dem seitlich an das Ladeband .anschließenden
Bereich der Ladeschaufel 29 die Oberseite 7 der Ladeschaufel 29 parallel zur Unterseite
8 der Räumflügel 2 und mit Abstand 3 von dieser verläuft.
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Unterhalb der Räumflügel bildet sich bei dieser Anordnung auf der
Ladeschaufel eine Schicht aus feinem Material, durch die größere Gesteinsbrocken,
die sonst zu einem Verklemmen des Räumflügels an den das Ladeband begrenzenden Seitenwänden
führen würden, leicht hindurchgeführt werden. Im Normalfall bildet diese Schicht
eine Fortsetzung der seitlich des Ladebandes verlaufenden Wände, sodaß die volle
Höhe von der Oberkante der Räumflügel bis zur Oberseite des Jadebandes'für die übergabe
des Materials von den Drehkörpern zum Ladeband'wirksam ist.
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Die Drehzahlen der Fördersterne 1 und die Geschwindigkeit
des
abfördernden Ladebandes 5 sind derart aufeinander abzustimmen, daß weder das vom.
Ladeband 5 erfaßte Haufwerk durch gegenüber den wieder nach außen drehenden Flügeln
zurückbleibt und ebenfalls wieder nach außen mitgenommen, noch das Fördergut zu
stark von hinten gegen die Flügel drückt und somit in Förderrichtung zurückgehalten
wird. Diese Forderung wird am besten erfüllt, wenn die Ladebandgeschwindigkeit vk
das 1 -1,3-fache des anschließend berechneten Wertes von vk beträgt: Wie aus Fig.
4 zu entnehmen ist, liegt während der Drehung des Fördersternes 1 um den Winkel
α ° eine Flügelspitze in Förderrichtung des Ladebandes 5 den Weg R.sinc4 zurück.
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Dabei Dabei ist der relevante Winkel α max aus coso6= -R zu
ermitteln.
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60.α° α° Dieser WinkeL max wird in der Zeit t# = n.360°
6°.n durchlaufen.
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Das mit der Geschwindigkeit vk laufende Kratzerkettenband muß in der
gleich Zeit mindest den gleichen (vorzugsweise den bis zu 1,3-fachen) Weg zurücklegen.
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Dieser Weg ist vk .
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Setzt man dieWege einer Flügelspitze und eines Kratzers gleich, dann
ergibt sich vk t t R . sin α und durch Einsetzen vk z 6°.R.sinα .n Ein
typisches Beispiel für die Geschwindigkeit des Ladebandes 5 ergibt sich wie folgt:
A im B 0,47 m R 0,975 m n 10 minze
cosα = A - B = 1 - 0,47
- 0,518 A - B = 1 - 0,47 = 0,518 R 0,975
~ 6.0,975 . 0,839 . 10' 0,86 ; (empf. x 1,3): 57,07 Vk = 1,1 mZs Von zentraler Bedeutung
ist, daß zwischen der Unterseite 8 der Mitnehmerflüg.el 2 und dem Ladebandboden
4 ein ausreichender'Abstand ( Fallhöhe) besteht. Das von den Räumflügeln 2 zur Mitte
der Ladeschaufel 29 gedrängte Haufwerk soll in den Fördertrog fallen'und die Räumflügel
2 oben über das Fördergut hinwegstreichen, ohne es mit nach außen zurück zur Halde
zu fördern. Dieser Forderung wird entsprochen, wenn diese Fallhöhe
beträgt, wobei die Soll-Ladeleistung in m3 /s und # einen Sicherheitsfaktor im Wert
von 0,5 -0,8 bedeutet.
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Typische Zahlenwerte liefert folgendes Beispiel: Förderleistung 600
tlh Kohle 0,8 t/m3 γ Erz 1,7 t/m2 H Kohle - 600 0,8.3600.1,1.047 = 0,4 m =
400 mm (vk=1,1 m/s) 600 H Erz = 1,7.3600.0,9.047 0,23 = 250 mm (vk=0,9 m/s)