DE4404461C1 - Gurtförderanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gurtförderanlage, insbesondere für steile oder senkrechte Förderung, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Gurtförderanlagen zur Förderung von Schüttgütern aller Art sind bekannt. Vorliegend geht es insbesondere um solche mit Spezialfördergurten, beispielsweise Taschenförder­ gurten. Bei der Steil- und Senkrechtförderung ist es als Pro­ blem bekannt, daß große Höhenunterschiede mit den bekannten Gurtfestigkeiten nicht überwindbar sind. "Steil" weist in diesem Zusammenhang auf einen Steigungswinkel der Förder­ strecke hin, der größer als der Böschungswinkel ist, ab dem das Schüttgut nicht mehr aufgrund der Reibungskraft aufeinander oder auf dem Lasttrum liegen bleibt. Ab einer gewissen Förderhöhe und der damit verbundenen Gurtlänge hat der Gurt ohne zusätzlichen Antrieb ein so hohes Eigengewicht, daß die Bruchfestigkeit überschritten wird und der Gurt ab­ reißt. Da eine Erhöhung der Gurtfestigkeit vielfach zu Lasten anderer wünschenswerter Eigenschaften des Fördergurtes geht, wie z. B. Flexibilität und niedrige Kosten, und da zudem eine solche Erhöhung der Gurtfestigkeit auch ein höheres Eigen­ gewicht mit sich bringen kann, ist die Überwindung großer Förderhöhen mit den bekannten Gurtförderanlagen technisch kaum darstellbar.

Aus der zur Bildung der Gattung ausgewerteten DE 37 34 560 C2 ist eine Gurtförderanlage mit einer unteren und einer oberen Kopfstation und mit einem zwischen den Kopfstationen endlos umlaufenden Fördergurt bekannt, wobei ein Lasttrum und ein Rücktrum gebildet wird, ferner mit einer Zwischenstation zwi­ schen den Kopfstationen, die für jedes der Trume eine Umlenk­ trommel aufweist, wobei sich die Umlenktrommeln mit einer im wesentlichen gleichen Umfangsgeschwindigkeit drehen. Zur Er­ zielung dieser gleichen Umfangsgeschwindigkeit sind die bei­ den Umlenktrommeln durch einen Reibschluß miteinander gekop­ pelt, in dem sich die eine Umlenktrommel auf der Unterseite und die andere Umlenktrommel auf der Oberseite des zwischen den beiden Umlenktrommeln hindurch laufenden Fördergurts ab­ wälzen. Diese bekannte Gurtförderanlage ist für steile oder senkrechte Förderung nicht ohne weiteres ausgelegt, da die Reibkopplung der Umlenktrommeln noch ein großes Maß an Schlupf zuläßt.

Aus der DE 34 32 553 A1 ist eine Gurtförderanlage für steile oder senkrechte Förderung mit einer unteren und einer oberen Kopfstation und einem zwischen den Kopfstationen endlos um­ laufenden Fördergurt für eine beschränkte Förderhöhe bekannt, auf welche die eingangs beschriebene Beschränkung der Förder­ höhe zutrifft.

Aus der US-PS 1,080,501 ist eine Gurtförderanlage für steile oder senkrechte Förderung mit einer unteren und einer oberen Kopfstation und einem zwischen beiden Kopfstationen endlos umlaufenden Fördergurt bekannt, die desweiteren für das Last­ trum eine Zwischenstation mit zwei ungekoppelten Umlauftrom­ meln aufweist, während das Rücktrum nur zwischen der oberen und der unteren Kopfstation verläuft.

Aus der DE 40 40 438 A1 ist ebenfalls eine Gurtförderanlage für steile oder senkrechte Förderung mit einer oberen und einer unteren Kopfstation und einem zwischen den Kopfstatio­ nen umlaufenden Fördergurt bekannt, bei der das Fördergut in einer Art Taschen gefördert wird, die durch Mitnehmerleisten gebildet werden, die auf dem Fördergurt befestigt sind.

Aus der DE 31 08 226 A1 ist bekannt, ein Band mit zwei dieses beidseits an der Förder- und Gegenfläche angreifenden Rollen anzutreiben, von dem eine mit einem Winkelgetriebe angetrie­ ben wird.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Gurtförderan­ lage mit Zwischenantrieb für beide Trume anzugeben, mit der eine große Förderhöhe mit einem einzigen endlos umlaufenden Fördergurt überwindbar wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Gurtförderan­ lage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Koppelung der Umlenktrommel für das Lasttrum und der Um­ lenktrommel für das Rücktrum, die beispielsweise durch frei an den Wellen der Umlenktrommeln angesetzte und durch eine gemeinsame Welle miteinander verbundene Winkelgetriebe reali­ siert werden kann, bewirkt eine Koppelung des Vor- und des Rücklaufs des Fördergurts derart, daß sich das Lasttrum und das Rücktrum nur gemeinsam bewegen können. Somit erfolgt eine virtuelle Segmentierung der gesamten Förderstrecke zwischen den Kopfstationen in zwei Abschnitte bei Anordnung einer Zwi­ schenstation, in drei Abschnitte bei zwei Zwischenstationen usw. Hierbei liegt der Vorteil der Lösung darin, daß für die Auslegung der Festigkeit des Fördergurts nur noch das hängende Leergewicht des Gurtes eines einzigen virtuellen Segments, d. h. beispielsweise zwischen einer Kopfstation und der nachfolgenden Zwischenstation oder zwischen zwei benach­ barten Zwischenstationen reduziert wird, wobei allerdings noch ein Zuschlag für die Haltekraft zwischen dem Fördergurt und den Umlenktrommeln zu berücksichtigen ist. Diese Halte­ kraft ist abhängig vom Reibungskoeffizienten zwischen dem Fördergurt und der Umlenktrommel sowie von dem erreichten Umschlingungswinkel bei der Umlenkung des Gurtes um die Trom­ mel. Durch die virtuelle Segmentierung der Förderstrecke ist es möglich, die Gurtfestigkeit gegenüber einer Gurtförderan­ lage ohne Zwischenstationen erheblich zu senken. Mathematisch betrachtet nähert sich die Funktion der Gurtfestigkeit in Abhängigkeit der Anzahl der Zwischenstationen in Form einer e-Funktion asymptotisch einem durch die Praxis vorgegebenen Minimalwert, der theoretisch gleich Null ist. Somit ist eine geringere Auslegung des Fördergurtes hinsichtlich seiner Festigkeit möglich, was sowohl Eigengewicht als auch Herstel­ lungskosten einspart.

Durch die Kopplung des Vor- und des Rücklaufs des Fördergur­ tes und der damit bewirkten gegenseitigen Blockade übt jede Zwischenstation eine Haltefunktion aus, die sich auch bereits während der Gurtmontage bei einer Steilförderanlage äußerst vorteilhaft bemerkbar macht. Wird nämlich eine Zwischen­ station überschritten, wirkt bereits für den nächsten Ab­ schnitt automatisch die Haltefunktion der vorangegangenen Zwischenstation.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Gurtförderanlage be­ steht darin, daß sich die Umschlingungswinkel der beiden Trommelpaare addieren, weshalb für die vorstehend beschrie­ bene Haltekraft z. B. nur noch ein Zuschlag von etwa 30 bis 40% zu berücksichtigen ist. Durch eine Aufteilung der För­ derstrecke mittels Zwischenstationen ist es möglich, die Gurtfestigkeit mit einer Zwischenstation auf 69% und bei zwei Zwischenstationen bereits auf 51% zu reduzieren. Werden die beiden Umlenktrommelpaare verhältnismäßig nahe zueinander angeordnet, ergibt sich eine Z-Führung der Förderstrecke, so daß sich die Förderstrecke insgesamt in einer verhältnismäßig schmalen Röhre unterbringen läßt. Die beiden Umschlingungs­ winkel des Fördergurts um die Umlenktrommeln werden maximal so gewählt, daß sich die Lage der Taschen oder Becher beim Umlauf um die Umlenktrommeln nur so weit verändert, wie sie den sicheren Transport des Förderguts nicht gefährdet. Hier­ bei ist unter einer Z-förmigen Führung der Förderstrecke auch eine doppelrechtwinklige oder S-förmige Aneinanderreihung der Förderstreckensegmente zu verstehen.

Als Vorteil der somit geschaffenen modularen Gurtförderanlage ist zu nennen, daß es durch die Einfügung von Zwischen­ stationen möglich ist, große Förderhöhen und Förderlängen mit einem einzigen Endlosgurt zu überwinden, was sich ins­ besondere bei der Steil- und Senkrechtförderung auswirkt, da bei zunehmender Steilheit der Förderstrecke das Eigengewicht des Fördergurts eine zunehmende Rolle spielt.

Es sind die Umlenktrommeln jeder Zwischenstation in ihrer Drehung derart gekoppelt, daß sie sich beide mit im wesent­ lichen gleicher Umfangsgeschwindigkeit und jeweils in Lauf­ richtung des ihnen zugeordneten Trums drehen müssen. Dadurch wird die Haltefunktion einer Zwischenstation weiter erhöht, die grundsätzlich mindestens zwei Umlenktrommelpaare enthal­ ten muß. Die ein Paar bildenden Umlenktrommeln, nämlich eine Umlenktrommel des Lasttrums und eine mit ihr gekoppelte Um­ lenktrommel des Rücktrums, können hierbei einen gleichen Durchmesser oder aber auch einen ungleichen Durchmesser auf­ weisen. Dort, wo die Taschen oder Becher außen über die Um­ lenktrommel laufen, kann eine kleine Trommel gewählt werden; dort wo sie innen um die Umlenktrommel laufen, muß es eine große Umlenktrommel mit einem Radius sein, der die Taschen oder Becher aufnehmen kann. Es kann eine sehr platzsparende Zwischenstation erzielt werden, wenn bei zwei benachbarten Umlenktrommelpaaren einmal dem Lasttrum und einmal dem Rück­ trum eine kleinere Umlenktrommel zugeordnet wird.

Eine einfach zu realisierende und zuverlässige Methode der mechanischen Kopplung der beiden Umlenktrommeln besteht dar­ in, an den Wellen der Umlenktrommeln je ein Winkelgetriebe anzusetzen, und diese mittels einer Welle miteinander zu ver­ binden. Selbstverständlich wäre hier auch ein Kettenantrieb als Verbindung zwischen den Winkelgetrieben denkbar; aller­ dings wird einer Welle deshalb der Vorzug gegeben, da diese - insbesondere bei Umlenktrommeln mit ungleichem Durchmesser - mit relativ hoher Drehzahl betrieben werden kann, weshalb wegen des damit verbundenen kleinen Drehmoments eine dünne Welle ausreicht.

Um eine ausreichende Haltekraft des Fördergurts auf den Um­ lenktrommeln zu erzeugen, sind die Umlenktrommeln der Zwischenstation(en) mit einem Reibbelag versehen, der beispielsweise als Gummibelag ausgeführt sein kann.

Um eine möglichst gleichmäßige Auslegung der Aufteilung der Förderstrecke zu erreichen, ist eine Zwischenstation so an­ geordnet, daß die Höhen zwischen den Kopfstationen und der jeweils nächsten Zwischenstation sowie gegebenenfalls zwi­ schen den Zwischenstationen in etwa gleich sind.

Es kann vorteilhaft sein, den Zwischenstation(en) jeweils einen Antrieb oder - bei Bergabförderung - eine Bremse für das Lasttrum des Fördergurtes zuzuordnen. Diese Maßnahme hat unterstützende Funktion, da sich die gesamte Förderstrecke innerhalb ihrer Abschnitte durch das Eigengewicht des Förder­ gurts selbst einstellt. Die Antriebstrommel in der oberen Kopfstation muß bei angetriebenen Zwischenstationen für den ersten Abschnitt zwischen der Kopfstation und einer nachfol­ genden Zwischenstation ausgelegt werden, abgesehen von dem vorstehend erwähnten Zuschlag für die Haltekraft zwischen dem Fördergurt und den Umlenktrommeln. Die Haltekraft kann durch geeignete Wahl des Umschlingungswinkels und des Reibbelags auf den Umlenktrommeln beeinflußt werden. Dieser Vorteil der modularen Gurtförderanlage bringt es bei einer über Masten oder dergleichen an einem Bergrücken geführten Förderstrecke mit sich, daß das von bekannten Gurtförderanlagen nach unten hin zunehmende Durchhängen des Fördergurtes entfällt. Bei der Gurtförderanlage können alle Abschnitte der aufgeteilten För­ derstrecke die gleiche Durchhängung haben.

Im folgenden werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 die Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Zwischenstation mit zwei Umlenktrommelpaaren, die jeweils gleich große Umlenktrommeln enthalten;

Fig. 2 eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbei­ spiels einer Zwischenstation mit zwei Umlenktrom­ melpaaren, die jeweils unterschiedlich große Um­ lenktrommeln enthalten;

Fig. 3 eine ausschnittsweise aufgeteilte Darstellung ei­ ner Senkrechtförderstrecke in Seitenansicht;

Fig. 4 eine ausschnittsweise Darstellung der Seitenansicht einer über Masten oder dergleichen an einem Berg­ rücken geführten Förderstrecke; und

Fig. 5 eine Draufsicht auf ein Umlenktrommelpaar in Blick­ richtung des Pfeils 17 der Fig. 1.

Fig. 1 zeigt die schematische Seitenansicht eines ersten Aus­ führungsbeispiels einer Zwischenstation 6 einer Steilförderan­ lage. Diese Zwischenstation 6 ist mit weiteren Zwischenstatio­ nen, die hier nicht dargestellt sind, zwischen einer ebenfalls nicht dargestellten unteren und einer oberen Kopfstation ange­ ordnet, zwischen denen ein Fördergurt unter Bildung eines Last­ trums 3 und eines Rücktrums 5 endlos umläuft. Bei dem Förder­ gurt handelt es sich in diesem Fall beispielhaft um einen Ta­ schenfördergurt, was durch die nur am Lasttrum 3 dargestellten Taschen 14 angedeutet ist.

Die Zwischenstation 6 enthält ein erstes Umlenktrommelpaar mit einer Umlenktrommel 7 für das Lasttrum 3 und einer Umlenktrom­ mel 8 für das Rücktrum 5, und ein weiteres Umlenktrommelpaar mit einer Umlenktrommel 9 für das Lasttrum 3 und einer Umlenk­ trommel 10 für das Rücktrum 5. Die Umlenktrommeln 7, 8 bzw. 9, 10 sind durch Winkelgetriebe 11, 12, die an die Wellen der Um­ lenktrommeln angeflanscht sind, und durch eine die Winkelge­ triebe miteinander verbindende Welle 13 derart miteinander ge­ koppelt, daß sich die Umlenktrommeln mit im wesentlichen glei­ cher Umfangsgeschwindigkeit und jeweils in Laufrichtung des ih­ nen zugeordneten Trums 3, 5 drehen. Somit können sich das Last­ trum 3 und das Rücktrum 5 nur gemeinsam bewegen, so daß sich das Lasttrum 3 und das Rücktrum 5 in gegenseitiger Abhängigkeit blockieren. Die Folge hiervon ist, daß sich der Fördergurt zwi­ schen einer Kopfstation und einer Zwischenstation oder zwischen zwei Zwischenstationen mit seinem Eigengewicht selbst ein­ stellt, so daß die Gurtfestigkeit lediglich nach Maßgabe des größten Abschnitts, der zwischen einer Kopfstation und einer Zwischenstation oder zwischen zwei Zwischenstationen gebildet wird, ausgelegt werden muß. Hierbei ist allerdings noch ein Zu­ schlag für die Haltekraft des Fördergurts auf den Umlenktrom­ meln zu berücksichtigen, die von dem Reibungskoeffizienten zwi­ schen dem Fördergurt und der Umlenktrommel sowie von dem er­ reichten Umschlingungswinkel abhängig ist. Mit der in Fig. 1 dargestellten Zwischenstation 6 erhalten Lasttrum 3 und Rück­ trum 5 eine Z-förmige Führung, so daß die Führung der Förder­ strecke innerhalb eines verhältnismäßig engen Förderkanals mög­ lich ist.

Fig. 2 zeigt die schematische Seitenansicht eines zweiten Aus­ führungsbeispiels einer Zwischenstation 6 mit zwei Umlenktrom­ melpaaren, wobei hier allerdings die Umlenktrommel 7 für das Lasttrum 3 einen geringeren Durchmesser hat, als die Umlenk­ trommel 8 für das Rücktrum 5, und innerhalb des zweiten Umlenk­ trommelpaares die Umlenktrommel 10 für das Rücktrum 5 einen kleineren Durchmesser, als die Umlenktrommel 9 für das Lasttrum 3. Im Vergleich mit dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 wird deutlich, daß die Anordnung gemäß Fig. 2 platzsparender ist. Ferner ist ersichtlich, daß die Zwischenstation 6 gemäß Fig. 2 einen Umschlingungswinkel von 2×90° enthält, während der Um­ schlingungswinkel in der Fig. 1 etwa 2×110° beträgt. Die Pfeile 15, 16 bezeichnen die Laufrichtungen des Lasttrums 3 und des Rücktrums 5.

Fig. 3 verdeutlicht in schematischer Seitenansicht, daß die An­ ordnung mehrerer Zwischenstationen 6 zu einer vorteilhaften virtuellen Segmentierung der Förderstrecke führt, was hier durch die Kopfstation 4 und die nachfolgenden Abschnitte 21, 22 dargestellt ist. Die Kopfstation 4 enthält eine Antriebstrommel 18, eine nicht dargestellte Schüttgutabgabestelle, sowie zwei Umlenktrommeln 19, 20.

Fig. 4 zeigt eine schematische Seitenansicht des oberen Teils einer Förderstrecke an einem Berghang 26. Die obere Kopfstation 4 sowie die Zwischenstationen 6 sind hier an Masten oder der­ gleichen angeordnet, die mit den Bezugsziffern 23, 24 und 25 bezeichnet sind. Die untere Kopfstation 2 ist hier nicht mehr dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel enthält jede Zwi­ schenstation beispielhaft drei Umlenktrommelpaare, von denen beispielsweise lediglich zwei Paare miteinander gekoppelte Um­ lenktrommeln aufweisen. Bei einer derartigen Führung der För­ derstrecke über Masten an einem Bergrücken 26 wirkt sich die Anordnung von Zwischenstationen 6 insofern positiv aus, als der Durchhang des Lasttrums 3 und des Rücktrums 5 in allen Ab­ schnitten im wesentlichen gleich ist, was ohne die Zwischensta­ tionen 6 nicht der Fall wäre.

Fig. 5 zeigt eine ausschnittsweise Draufsicht auf die Umlenk­ trommeln 7, 8 in Blickrichtung des Pfeils 17 der Fig. 1. Anhand dieser Darstellung ist erkennbar, daß jede Umlenktrommel aus zwei parallelen, zylindrischen und voneinander beabstandeten Trommelscheiben 27, 28 bzw. 29, 30 besteht, welche durch eine Anzahl Querstreben 31 bzw. 32 (jeweils nur eine dargestellt) miteinander verbunden sind. Über die Lauffläche der zylindri­ schen Trommelscheiben sind die voneinander parallel beabstande­ ten Zugträger 34, 35 des Fördergurts 1 geführt, zwischen denen sich Quertraversen 33 erstrecken, an denen die Taschen 14 auf­ gehängt sind. Anhand dieser Darstellung wird deutlich, daß die Taschen 14 an der Umlenktrommel 7 außen umlaufen, während sie bei der Umlenktrommel 8 innen umlaufen.

Claims (5)

1. Gurtförderanlage, insbesondere für steile oder senkrechte Förderung, z. B. mit Taschenfördergurten,
mit einer unteren und einer oberen Kopfstation (2, 4),
mit einem Fördergurt (1), der zwischen den beiden Kopfstatio­ nen (2, 4) endlos umläuft und dabei ein Lasttrum (3) und ein Rücktrum (5) bildet; und
mit mindestens einer Zwischenstation (6) zwischen den Kopf­ stationen (2, 4), die für jedes der beiden Trume (3, 5) wenigstens eine Umlenktrommel (7, 8) aufweist,
wobei die Umlenktrommeln (7, 8) der Zwischenstation (6) zur Erzielung des im wesentlichen gleichen Betrages der Förder­ gurtgeschwindigkeit miteinander gekoppelt sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zwischenstation (6) für jedes der Trume (3, 5) eine zusätzliche Umlenktrommel (9, 10) aufweist, welche die an den gekoppelten Umlenktrommeln (7, 8) hervorgerufene Umlenkung des Fördergurtes (1) zumindest teilweise wieder aufhebt, und daß zumindest in einer Zwischenstation eine Umlenktrommel (7, 9) für das Lasttrum (3) mit einer Umlenktrommel (8, 10) des Rücktrums (5) zur Erzielung des im wesentlichen gleichen Be­ trages der Fördergurtgeschwindigkeit über ein Getriebe (11, 12, 13) zwangläufig gekoppelt ist.

2. Gurtförderanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die zusätzlichen Umlenktrommeln (9, 10) jeder Zwi­ schenstation (6) zur Erzielung des im wesentlichen gleichen Betrages der Fördergurtgeschwindigkeit miteinander gekoppelt sind.

3. Gurtförderanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe zwei Winkelgetriebe (11, 12), die mit einer Welle (13) gekoppelt sind, oder einen Kettentrieb aufweist.

4. Gurtförderanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Zwischenstation bei der Bergaufförderung einen Antrieb oder bei der Bergabförderung eine Bremse, ins­ besondere für das Lasttrum (3), aufweist.

5. Gurtförderanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem der beiden Trume (3, 5) die wenigstens eine Um­ lenktrommel (7, 8) und die zusätzliche Umlenktrommel (9, 10) eine Z-förmige Umlenkung des Gurtes (1) bewirkt.