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Durch einen Kolben hin und her bewegte Wurfschaufel an Schüttelrutschen
zum Austragen des Fördergutes Die Erfindung betrifft eine am Auslaufende einer Schüttelrutsche
angeordnete, durch Druckluft betriebene Wurfschaufel zum Austragen des mit der Schüttelrutsche
beförderten Gutes. Die Erfindung hat Einrichtungen der Wurfschaufel zum Gegenstande,
durch welche ihre Leistungsfähigkeit durch bessere Ausnutzung des zu ihrem Betriebe
zur Verfügung stehenden Treibmittels erhöht und ihre Bedienung erleichtert wird.
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Nach der Erfindung wird der vor dein Kolben befindliche Innenraum
des WurfkolbenzvIinders vor dem Vorgang des Kolbens durch einen Hilfssteuerkolben
entlüftet, welcher von dein den Einlaß und Auslaß des Treibmittels regelnden Hauptsteuerkolben
gesteuert wird. Diese Vorentlüftung sichert einen unbehinderten Vorgang des Wurfkolbens
und eine restlose Ausnutzung des Treibmitteldruckes. Zur weiteren Erhöhung ihrer
Wurfleistung hat die Wurfschaufel in ihrer Wurfrichtung wirkende Blasdüsen, denen
die Druckluft am Ende des Wurfschaufelvorganges zugeführt wird. Ferner ist vor der
Wurfschaufel eine schwingbare Klappe angeordnet, welche in der Füllstellung der
Wurfschaufel ihre Wurföffnung verschließt und beim Vorgang der Wurfschaufel von
letzterer zurückgedrängt wird und die Oberseite der Wurfschaufel überdeckt, so daß
beim Füllen der Wurfschaufel das Fördergut nicht aus ihr herausfallen kann und beim
Wurf der Wurfschaufel durch die Bildung einer geschlossenen, nur an der Vorderseite
offenen Kammer die fortschleudernde Wirkung der Blasdüsen unterstützt wird.
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Da der OOuerschnitt der in den Streb führenden Druckluftleitung bekanntlich
nicht ausreicht, um die Beaufschlagung eines größeren schnellaufenden Kolbens ohne
großen Druckabfall im Antriebszylinder zu ermöglichen, sind ferner Mittel vorgesehen,
durch die die Leistungsfähigkeit des Wurfkolbens voll ausgenutzt und erhöht werden
kann. Sie bestehen darin, daß dein Wurfkolbenzylinder ein Windkessel in solcher
Nähe vorgeschaltet ist, die einen durch Reibungen in der Verbindungsleitung entstehenden
wesentlichen Druckabfall ausschließt.
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Zur Erleichterung der zweckmäßig von Hand erfolgenden Bedienung der
Steuerung der Wurfschaufel ist nach der Erfindung der Steuerungshandgriff mit dein
Steuerkolben durch ein gelenkiges oder biegsames Zwischenglied verbunden, so daß
die Hand des Bedienungsmannes den Hinundherbewegungen des Rutschenstranges nicht
zu folgen braucht.
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Schließlich geschieht nach der Erfindung das Verschieben der auf einem
Schlitten angeordneten Wurfeinrichtung auf der Schüttelrutsche mittels eines am
Schlitten umgelenkten Zugmittels, wodurch die zum Verschieben
erforderliche
Antriebskraft halbiert und eine entsprechende Gewichtsverringerung der Antriebselemente
ermöglicht wird.
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Der Erfindungsgegenstand ist auf der ZeicW; nung in drei Ausführungsbeispielen
darbe'=' stellt. Abb. i veranschaulicht eine Län ansicht mit Teilschnitt der gesamten
auf d Schüttelrutsche aufliegenden Einrichtung. Abb. 2 zeigt einen vergrößerten
Längsschnitt durch die mit Treibdüsen versehene Schrägrinne zum Beschicken der Wurfschaufel,
Abb.3 eine Draufsicht und Abb.4 einen Querschnitt derselben. Abb.5 stellt eine Draufsicht
auf die Wurfschaufel mit einem Schnitt durch den Antriebszylinder mit Steuerung
dar. Abb.6 veranschaulicht den Längsschnitt des Kopfteiles der Wurfeinrichtung in
einer anderen Ausführungsform. Abb. 7 stellt eine weitere Ausführungsart der Wurfkolbensteuerung
dar, und Abb@.8 zeigt eine stark verkleinerte Draufsicht auf die gesamte Einrichtung.
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Die Schüttelrutsche a sowie die Schrägrinne b, c sind mit Versatzgut
beladen und werden durch einen Schüttelrutschenmotor hin und her bewegt. Der Hingang
der Schüttelrutsche erfolgt in Pfeilrichtung, der Rückgang entgegen der Pfeilrichtung.
Das Versatzgut wird aus der Schüttelrutsche a über die Schrägrinnen b und c bei
jedem Rückgang der Schüttelrutsche in die Wurfschaufel d befördert, welche während
ihres Beschickens die in Abb. i dargestellte Lage hat. Hierbei verhütet die Klappe
n, welche in der dargestellten Lage der Wurfschaufel den Auswurf derselben abdeckt,
das Herausfallen des Versatzgutes aus der Schaufel. Das Bergaufrutschen auf der
Schrägrinne c wird durch den in der Förderrichtung wirkenden Druckluftstrom der
am Rinnenboden angeordneten Treibdüsen e, welche während des Rutschens des Versatzgutes
mit Druckluft gespeist werden, ermöglicht. Während des Hinganges der Schüttelrutsche
findet das Werfen des Versatzgutes aus der Schaufel in das Versatzfeld statt. Für
diesen Zweck hat der neben der Schüttelrutsche stehende Bedienungsmann den Steuerkolben
f vermittels des quer zum Rutschenstrang liegenden Griffes g, der mit dem Steuerkolben
f durch die Kette 13 verbunden ist, in die in Abb. 5 dargestellte Endlage zu ziehen.
Durch die Biegsamkeit der Zugkette 13 braucht die den Griff g haltende Hand nicht
dem Hinundhergang der Schüttelrutsche zu folgen. In dieser Lage des Steuerkolbens
kann die hinter der Ringfläche des Wurfkolbens h stehende Druckluft über die Kanäle
i und k in das Freie entweichen, während die Stirnfläche des Wurfkolbens
über die Kanäle Z und na mit der Frischluft verbunden ist. Der auf die Stirnfläche
des Wurfkolbens wirkende Druck stößt den Wurfkolben samt der Wurfschaufel d mit
großer Geschwindigkeit in die strichpunktiert gezeichnete Endstellung (Abb. i ),wobei
die Schaufel ";tjtrch die nach dem Überfahren des Kanals i ',gntstehendePufferwirkung
etwas zurückfedert. :Das auf diese Weise stark beschleunigte Versatzgut fliegt alsdann
in das Versatzfeld. Nach dem erfolgten Wurf des Versatzgutes aus der Schaufel in
das Versatzfeld hat der Bedienungsmann den Griff g zu lockern, so daß sich der Steuerkolben
f vermittels des Zuges .der Feder .o in die entgegengesetzte Endstellung verschiebt.
In dieser Stellung des Steuerkolbens entweicht die vor der Stirnfläche des Wurfkolbens
befindliche Druckluft über die Kanäle m und p ins Freie, während die entgegengesetzt
liegende Ringfläche des Wurfkolbens über die Kanäle Z und i mit der Frischluft verbunden
wird. Dadurch findet ein Zurückziehen der Wurfschaufel in die in Abb. i gezeichnete
Ausgangsstellung, d. h. in ihre Beschickungsstellung statt. Das Vorschnellen der
Wurfschaufel und das Zurückgehen in ihre Beschickungsstellung spielt sich in einem
Bruchteil einer Sekunde ab, so daß sich der beschriebene Vorgang während des langsameren
Hinganges der Schüttelrutsche, bei dem ein Beschicken der Wurfschaufel nicht stattfindet.
mit genügendem Spielraum vollziehen kann. Nach Beendigung des Hinganges der Schüttelrutsche
erfolgt ihr Rückgang, währenddessen die Wurfschaufel von neuem mit Versatzgut beschickt
wird, worauf sich das eingangs beschriebene Spiel wiederholt.
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Um das mit dem Versatzfortschritt erforderliche Verschieben des Werfers
auf der Schüttelrutsche zu ermöglichen, ist die gesamte Einrichtung auf dem Schlitten
6 gelagert. Gemäß der Abb. 8 wird der Schlitten 6 durch die Klemmhaken 15 und 151
mit einstellbarem Reibungsschluß an die Schüttelrutsche geklemmt und durch das Zugmittel
14 und 2o gehalten. Das Zugmittel ist mit dem einen Ende an einer Verbindungsstelle
19 der Schüttelrutsche eingehakt und mit dem anderen Ende auf der Trommel 18 eines
Windwerkes, das an jedem Rutschenschuß befestigt werden kann, aufgewickelt. Die
Umlenkung des Zugmittels findet durch die vertikal gelagerte Seilscheibe 16 o. dgl.
statt, deren Achse mit dem Schlitten 6 fest verbunden ist. Diese Anordnung ermöglicht
ein völliges Mitbewegen der Einrichtung mit der Schüttelrutsche und ein 'beliebiges
Verschieben des Werfers in beiden Richtungen. Die Verschiebung des Schlittens 6
kann entweder durch das Verdrehen des Handrades 17, welches durch eine Schnecke
auf die Trommel 18 einwirkt, oder mittels eines motorischen Antriebes
erfolgen.
Zwecks Vermeidung des öfteren Umlegens des Windwerkes 18 und zu großer Dimensionen
der Seiltrommel kann das Zugmittel durch beliebig viele Seilstücke 2o o. dgl., die
mit dem Trommelseil 1q. leicht verbindbar sind, verkürzt oder verlängert werden.
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Die für das vollständige Ausfüllen des ausgekohlten Hohlraumes erforderliche
Einsteilbarkeit der Wurfhöhe wird durch die Schwenkbarkeit der Wurfschaufel d samt
der Schrägrinne c um den Drehpunkt s ermöglicht. Zu diesem Zweck bilden die von
der Kolbenstange q getragene Wurfschaufel d und ihr Antriebszylinder
v mit der Schrägrinne c eine Einheit. Zur Schwenkung der Wurfschaufel samt der Schrägrinne
um den Drehpunkt s wird das Ritzel t gedreht, welches am Wurfkolbenzylinder v gelagert
ist und in die auf dem Schlitten 6 gestützte Zahnstange 2a greift.
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An der Einlaufkante der Wurfschaufel befindet sich das Blech x, welches
in jeder Lage der Wurfschaufel unter den Boden der Schrägrinne c greift und so das
Herausfallen des Versatzgutes aus der Rinne c während des Werfens unmöglich macht.
Der nachgiebige Abstreifer 22 (Abb. 6) schließt ein Einklemmen von Fördergutteilen
zwischen dem Boden der Schrägrinne c und dem Blech x in allen Fällen aus. Das Begrenzen
der Wurfschaufelbewegungen kann einerseits durch einen Luftpuffer erfolgen, welcher
sich beim Überfahren des Kanals i durch den Kolben h bildet (Abb.5),
und andererseits vermittels des Gummipolsters 23 o. dgl. (Abb. 6) stattfinden. Das
Verdrehen der Wurfschaufel um die Kolbenachse wird dadurch verhütet, daß sich das
Blech x gegen eine der beiderseitig an der Schrägrinne c angeordneten Rollen w legt.
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Die in den Abb. 2, 3, 4 und 6 dargestellten, in der Schrägrinne c
angeordneten Treibdüsen e sind mit dem Doppelbodenblech y verschraubt oder vernietet
und zweckmäßig mit Rotgußbüchsen ausgefüttert. Das Doppelbodenblech y und der Boden
der Rinne c bilden mit den Seitenwänden eine Kammer, welche vermittels des Stutzens
L mit der Frischluft verbunden werden kann, so daß sämtliche Treibdüsen gleichmäßig
stark mit Druckluft gespeist werden können. Hierbei sind die Treibdüsen e so auszubilden,
daß ihr in Förderrichtung strömender Luftstrahl den Boden bestreicht, ohne ein Hochfliegen
des Fördergutes zu verursachen. Dadurch wird die Reibung des Versatzgutes am Boden
y fast aufgehoben und darüber hinaus dem Fördergut ein Antrieb in Förderrichtung
gegeben, so daß die Förderung des Versatzgutes auch bei stärkster Schrägstellung
der Rinne c ohne einen Rücktransport (Tanzen) möglich ist. Die Schrägrinne c kann
entweder offen (wie Abb.4) oder oben abgedeckt sein. Da die Tätigkeit der Treibdüsen
während des Werfens nicht nötig ist, ist im Hinblick auf möglichste Einschränkung
des Luftverbrauchs eine Einrichtung vorgesehen, welche die Speisung der Treibdüsen
mit Frischluft während des Werfens ausschaltet. Sie besteht gemäß des in Abh. 5
dargestellten Ausführungsbeispieles darin, daß die über die Leitung 2 und 3 erfolgende
Zuführung der Frischluft zu den Düsen e während des Werfens durch die Kolbenstange
q unterbrochen wird, wobei die Beschickungsstellung, wie in Abb. 5 dargestellt,
einen ungehinderten Durchlaß des Treibmittels über den in der Kolbenstange angeordneten
Kanal z zuläßt. Hierbei kann die Druckluftzuführung durch die Leitung :2 entweder
eine ständige sein oder sie kann durch den Steuerkolben f besonders gesteuert werden.
Die Schwenkung der von den überstehenden Wangen der Schrägrinne c getragenen Verschlußklappe
n um den Drehpunkt r von der Schließstellung in die strichpunktiert gezeichnete
Lage gemäß der Abb. r kann entweder durch einen Schub der Wurfschaufel oder durch
einen mit dem Wurfkolben gesteuerten besonderen Antriebskolben stattfinden. Die
umgekehrte Schwenkung von der strichpunktierten in die gezeichnete Lage kann dann
entweder durch Federkraft oder mittels des Druckluftkolbens bewirkt werden.
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Der in die Druckluftleitungen 7 und 5 zum Wurfzylinder v eingeschaltete
Windkessel soll die Druckluftentnahme aus dem vorhandenen Leitungsnetz ohne größeren
Druckabfall im Wurfzylinder ermöglichen. Der Querschnitt der vom Windkessel 4 zum
Wurfkolbenzylinderv führenden Druckluftleitung 5 und der Steuerorgane im Wurfkolbenzylinder
v ist so groß bemessen, daß während des Werfens wesentliche Reibungsverluste in
der Leitung und ein wesentlicher Druckabfall vor dem Wurfkolben nicht eintreten
können. Diese Maßnahmen erlauben die Beaufschlagung des vorschnellenden Wurfkolbens
mit fast dem vollen Leitungsdruck und die Benutzung des normalen Druckluftnetzes
für die Druckluftzufuhr und bewirken eine gute Wurfleistung.
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Da erfahrungsgemäß der Druck im Druckluftleitungsnetz mit der Entfernung
von der Drucklufterzeugungsstelle abfällt und ferner die Druckluftentnahme anderer
Maschinen stärkere Druckschwankungen herbeiführen kann, so müßte der Durchmesser
des Wurfkolbens h für den niedrigsten vorkommenden Luftdruck berechnet sein, wenn
die Versatzeinrichtung für alle vorkommenden Fälle verwendbar sein soll. Eine solche
Lösung kann aber zu einer unvorteilhaften Erhöhung des Gewichtes des Wurfkolbens
samt dem Zylinder sowie zu einer unvorteilhaften Vergrößerung
der
Luftzufuhrkanäle und des Steuerkolbens führen. Um dieses zu vermeiden, ist für den
betreffenden Fall die Einschaltung eines Luftkompressors 9 in die Luftzuleitung
8 und 7 zum Wurfkolbenzylinder vorgesehen (Abb. 8), welcher den Leitungsdruck auf
den für den Wurfkolben günstigen Druck erhöhen kann. Die Aufstellung dieses Kompressors,
welcher zweckmäßig zusammen mit seinem Antriebsmotor auf einem Schlitten anzuordnen
ist, ist infolge seines geringen Gewichtes und infolge der Vermeidung des Ansaugens
atmosphärischer Luft auch im Streb möglich. Die für den Antrieb der Wurfschaufel
erforderliche Druckluft kann aber auch noch vorteilhaft durch eine besondere Kompressoranlage
mit Ansaugung atmosphärischer Luft erzeugt werden, wenn ihre Aufstellung an einem
in der Nähe liegenden staubfreien Ort erfolgt.
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Abb. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform des Werfers, welche eine
genügende Wurfgeschwindigkeit auch bei geringerem Luftdruck ermöglicht, so daß sich
hierbei die Anwendung eines besonderen Kompressors erübrigen würde. Sie besteht
darin, daß die Wurfwirkung,der Wurfschaufel d am Schluß der Wurfbewegung durch den
Luftstrahl eines mittels Druckluft gespeisten Düsensysteins io verstärkt wird. Gemäß
der Zeichnung befindet sich die Wurfschaufel in ihrer Wurfendstellung, bei der das
bereits beschleunigte Versatzgut durch den Strahl der an der Schaufel angeordneten
Düsen eine weitere Beschleunigung erhält. Hierbei kann die Verschlußklappe % derart
ausgebildet sein, daß sie die obere Wurfschaufelöffnung durch eine entsprechende
Verlängerung überdeckt und die Wurfschaufel in eine am Auswurf offene Kammer umwandelt,
wodurch die Wirksamkeit der Düsen erheblich erhöht wird. Die Verschlußklappe n1
verhindert ferner in der strichpunktiert gezeichneten Beschickungsstellung das Herausfallen
des Gutes aus der Schaufel. Das Einschwenken der Klappe n1 in die beiden Endstellungen
kann in der gleichen Weise und mit den gleichen Mitteln erfolgen wie das der Verschlußklappe
n der Abb. i. Da die Tätigkeit der Treibdüsen io nur im Augenblick der Loslösung
des beschleunigten Fördergutes von der in der äußersten Wurfstellung etwas zurückfedernden
Wurfschaufel stattzufinden hat, ist eine Einrichtung vorgesehen, welche die Druckluftspeisung
der Düsen io selbsttätig steuert. Die Steuerung erfolgt in einfacher Weise dadurch,
daß die Zuleitung der Druckluft zu den Düsen io nur dann erfolgt, wenn sich die
Wurfschaufel in der gezeichneten Wurfendstellung (A.bb.5) befindet. In dieser Stellung
strömt die Frischluft aus der Leitung i i über den Schlitz.2i und den Kolbenstangenkanal
ia zu den Düsen io. In jeder anderen Lage der Wurfschaufel ist Druckluftzufuhr aus
dem Kanal i i durch die Kolbenstange q unterbrochen. Die Leitung i i kann entweder
mit ständiger oder mit gesteuerter Druckluft gespeist werden. Infolge der Steuerung
der Dzuckluftzufuhr zu den Düsen io ist der Treibmittelverbrauch derselben auch
bei stärkster Wirkung gering.
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In Abb. 7 ist eine Ausführung dargestellt, die ein Verfahren ermöglicht,
nach welchem die Wirkung des Wurfschaufelkolbens lal durch eine Vorentlüftung des
Zylinderraumes vor der Ringfläche des Wurfkolbens erhöht werden kann. Zu diesem
Zweck wird das Treibmittel durch zwei getrennte Steuerorgane, und zwar durch Steuerkolben
24. und den Steuerkolben 25 gesteuert. In der gezeichneten Lage der Steuerkolben
24. und 25 kann die hinter der Ringfläche des Wurfkolbens hl stehende Druckluft
über die Kanäle 26 und 27 in das Freie entweichen, während die Stirnfläche des Wurfkolbens
über die Kanäle 28, 39 und 29 mit der Frischluft verbunden ist. Der auf die Stirnfläche
des Wurfkolbens wirkende Druck stößt den Wurfkolben samt der Wurfschaufel d mit
großer Geschwindigkeit in die in Abb. i strichpunktiert gezeichnete Endstellung,
wobei die Schaufel durch die nach dem Überfahren des Kanals 26 entstehende Pufferwirkung
etwas zurück£edert. Das auf diese Weise stark beschleunigte Versatzgut in der Schaufel
fliegt alsdann aus der Schaufel in das Versatzfeld. Nach dein erfolgten Wurf des
Versatzgutes hat der Bedienungsmann den Griff g zu lockern, so daß sich der Steuerkolben
25 mittels des Druckes der Feder 30 in die entgegengesetzte Endlage verschiebt.
In dieser Stellung des Steuerkolbens 25 strömt die Druckluft über die Kanäle 28,
31, 32 und 26 in den Zylinderraum vor die Ringfläche des Steuerkolbens lal,
während die vor der Stirnfläche des Steuerkolbens 24 befindliche Druckluft über
die Kanäle 33 und 34. ins Freie entweicht, so daß die vor der Ringfläche des Steuerkolbens
ständig stehende Druckluft denselben in die entgegengesetzte Endlage bzw. bis zum
Deckel 37
verschiebt. Bei der Anlage des Steuerkolbens 24 an dem Deckel 37
entweicht die vor der Stirnfläche des Wurfkolbens lt, stehende Druckluft über die
Kanäle 29 und 35 ins Freie, so daß der auf der Ringfläche des Wurfkolbens wirkende
Druck den Kolben samt der Wurfschaufel in seine Ausgangsstellung bzw. in die gezeichnete
Endlage verschiebt. Der bis jetzt beschriebene Vorgang spielt sich während des Hinganges
der Schüttelrutsche in einem Bruchteil einer Sekunde ab. Nach vollendetem Hingang
der Schüttelrutsche
erfolgt der Rückgang derselben und die Beschickung
der Wurfschaufel mit Versatzgut. Bei dem darauf von neuem erfolgenden Hingang der
Schüttelrutsche hat der Bedienungsmann mittels des Handgriffes g den Steuerkolben
25 in die gezeichnete Endlage zu ziehen. Alsdann entweicht die hinter der Ringfläche
des Wurfkolbens hl stehende Druckluft über die Kanäle 26 und 27 ins Freie. Ferner
strömt die Druckluft über die Kanäle 28, 31, 32, über den Kanal 38 im Steuerkolben
25 und über den Kanal 33 vor die obere Stirnfläche des Steuerkolbens 2q., so daß
derselbe in die gezeichnete Endlage verschoben wird. Während des Umsteuerns des
Steuerkolbens 24 in die gezeichnete Endlage verbleibt genügend Zeit für die vollständige
Entlüftung des Zylinderraumes vor der Wurfkolbenringfläche, so daß die über die
Kanäle 28, 39 und 29 in den Wurfkolbenzylinder vor die Stirnfläche des Wurfkolbens
hl tretende Druckluft sich fast ohne einen Gegendruck auf der anderen Kolbenseite
(Ringfläche) auswirken kann. Alsdann wird die Wurfschaufel d samt dem Versatzgut
mit voller und ungeschmälerter Wirkung des Treibmittels in die in der Abb. i strichpunktiert
gezeichnete Lagre gestoßen, worauf die Wurfschaufel, wie beschrieben, wieder zurückbewegt
wird.
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Die Wurfschaufeleinrichtung nach vorliegender Erfindung ist für jede
Bergwerksschüttelrutsche geeignet.