Fördergurtanlage
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft eine Fördergurtanlage mit einem in einer Förderrichtung verlaufenden Fördergurt und mit voneinander entlang des Fördergurtes beab- standeten Tragrollenanordnungen, die jeweils sechs um den Außenumfang des Fördergurtes ringförmig verteilte Tragrollen aufweisen, wodurch der Fördergurt zu einem Schlauch geformt ist, wobei die Tragrollenanordnung jeweils eine erste Gruppe mit Tragrollen und zumindest eine dazu in Förderrichtung und Umfangsrichtung versetzt angeordnete Tragrolle aufweisen.
Fördergurtanlagen kommen für den Transport verschiedenster Schüttgüter, wie Abraum, Erze, Brennstoffe, Baustoffe oder dergleichen zum Einsatz. Hierzu liegen die Fördergurte oft in Form einer Mulde auf senkrecht zur Förderrichtung stehenden Tragrollen auf oder laufen zu einem Schlauch geformt durch ringförmig angeordnete Tragrollen. Die Tragrollen einer Tragrollenanordnung sind dabei in der Regel an Abstützeinrichtungen in Form von Tragrollenstationen, Tragrollengirlanden oder Tragrollenstühlen angeordnet.
Bei einem muldenförmigen Fördergurt sind an den Tragrollenanordnungen üblicherweise drei Tragrollen in der gleichen Querschnittsebene angeordnet. Bei einer ringförmigen Anordnung von beispielsweise sechs Tragrollen zur Bil- dung eines Schlauches ist es bekannt, die Tragrollen in eine erste Gruppe und eine zweite Gruppe aufzuteilen, wobei die Tragrollen der zweiten Gruppe gegenüber den Tragrollen der ersten Gruppe in Umfangsrichtung sowie in Förderrichtung einen Versatz aufweisen. Der Versatz in Förderrichtung ist insbesondere dazu vorgesehen, um bezogen auf eine Querschnittsebene eine gewisse Überlappung der in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Tragrollen zu ermöglichen. So ist es bekannt, an einem gemeinsamen Träger einer Tragrollenstation die Tragrollen der ersten Gruppe auf der einen Seite sowie die
Tragrollen der zweiten Gruppe auf der zweiten Seite des Trägers anzuordnen. Bezogen auf den Abstand von aufeinanderfolgenden Tragrollenanordnungen ist der Versatz in Förderrichtung zwischen den Tragrollen der ersten Gruppe und den Tragrollen der zweiten Gruppe gering. Die Anordnung von Tragrollen an beiden Seiten des Trägers führt auch zu einer Vereinfachung der Montage und Wartung.
Eine Fördergurtanlage mit einem zu einem Schlauch geformten Fördergurt ist aus der US 2010/0018841 A1 bekannt, wobei der Fördergurt im Bereich der voneinander beabstandeten Tragrollenanordnungen eine an ein Vieleck angenäherte Form aufweist. Dies ist darauf zurückzuführen, dass der Fördergurt an den einzelnen Tragrollen zumindest abschnittsweise eben anliegt. Um den Umfang ergeben sich damit ebene Bereiche mit relativ starken Abwinklungen dazwischen. Außerhalb der Tragrollenanordnungen nimmt der freihängende Fördergurt eine in etwa kreisförmige oder ovale Querschnittsform mit einer im Wesentlichen gleichmäßigen Krümmung ein.
Eine weitere Fördergurtanlage mit einem zu einem Schlauch geformten Fördergurt ist aus der JP 08175642 A bekannt, wobei voneinander beabstandete Tragrollenanordnungen jeweils sechs Tragrollen aufweisen. Um den zu einem Schlauch geformten Fördergurt um eine Kurve zu führen, sind in einem Kurvenbereich die sechs Tragrollen einer Tragrollenstation gegenüber den sechs Tragrollen der darauffolgenden Tragrollenstation in Umfangsrichtung verdreht. An beiden Tragrollenstationen ergibt sich aber eine erhebliche Zwängung, wobei der zu einem Schlauch geformte Fördergurt an den Tragrollenanordnungen jeweils in etwa die Form eines Sechsecks aufweist. Eine Aufteilung der sechs Tragrollen einer Tragrollenanordnung ist nicht vorgesehen.
Die Tragrollenanordnungen in Form von Tragrollenstationen, Tragrollengirlanden oder Tragrollenstühlen bestehen in der Regel aus gleich aufgebauten und in gleicher Umfangsposition angeordneten Tragrollen, die mit einem in etwa gleichen Abstand in Förderrichtung über gerade Streckenabschnitte verteilt sind, wobei in vertikalen und/oder horizontalen Kurven der Abstand zwischen den einzelnen Tragrollenanordnungen zweckmäßigerweise verkürzt ist. Die Tragrolleanordnungen sind dabei entlang eines Polygonzuges angeordnet.
Eine wichtige Kennzahl für den Betrieb von Fördergurtanlagen ist der Haupt- bewegungswiderstand der überwiegend durch Tragrollenlauf-, Eindruckroll-, Schwingbiege- und Fördergutwalkwiderstände bestimmt ist. Dabei entfällt auf die letzten drei Widerstände, die in der Summe auch als Gesamtwalkwiderstand bezeichnet werden, häufig der größte Teil des Bewegungswiderstandes. Besonders bei Schlauchgurtförderanlagen kann der Gesamtwalkwiderstand mehr als 90 % des Hauptbewegungswiderstandes ausmachen. Der Gesamtwalkwiderstand wird durch einen komplexen Zusammenhang durch die Tragrollengestalt und -anordnung, den Abstand der Tragrollenanordnungen, der Gurtzugkraft, der Gurtquerbiegesteifigkeit, der Gurtbeladung, den Radien von Kurven sowie weiterer konstruktiver Faktoren bestimmt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fördergurtanlage anzugeben, bei der der Hauptbewegungswiderstand reduziert ist, wodurch neben einer Reduzierung der Antriebsenergie auch die Verschleißneigung gemindert und damit die Zuverlässigkeit erhöht werden kann.
Ausgehend von einer Fördergurtanlage mit den eingangs beschriebenen Merkmalen wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der entlang der Förderrichtung bestimmte Abstand zwischen der ersten Gruppe von Tragrollen sowie der zumindest einen dazu versetzt angeordneten Tragrolle der gleichen
Tragrollenanordnung zwischen 15 % und 85 % des Abstandes von der ersten Gruppe der Tragrollenanordnung zu der ersten Gruppe der in Förderrichtung nachfolgenden Tragrollenanordnung beträgt. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die um den Umfang verteilten Tragrollen einer Tragrollenanordnung in Förderrichtung gesehen mit einem erheblichen Abstand zueinander positioniert. Der vorliegenden Erfindung liegt in diesem Zusammenhang die Erkenntnis zugrunde, dass die gemäß dem Stand der Technik im Wesentlichen in einer Ebene angeordneten Tragrollen einer Tragrollenanordnung eine Art von Engstelle darstellen, durch die der Fördergurt und im befüllten Zustand auch das Füllgut hindurchgepresst bzw. hindurchgezogen werden müssen.
Die Verteilung der Tragrollen einer Tragrollenanordnung in Förderrichtung ist sowohl bei Fördergurtanlagen mit einem muldenförmig angeordneten Fördergurt als auch bei Fördergurtanlagen mit einem zu einem Schlauch geschlossenen Fördergurt einsetzbar. Besonders erheblich sind die Vorteile aber bei einem zu einem Schlauch geschlossenen Fördergurt, weil dort besonders starke Geometrieänderungen und Zwängungen erfolgen. Gemäß dem Stand der Technik geben die im Wesentlichen in einer Ebene angeordneten Tragrollen einer Tragrollenanordnung um den gesamten Umfang die Querschnittsfläche eines Vieleckes vor, so dass für den Fördergurt, insbesondere im gefüllten Zustand, kein Raum zur freien Ausbreitung vorhanden ist. Im Rahmen der Erfindung liegen dagegen in einer Querschnittsebene betrachtet an den Tragrollenanordnungen immer nur ein Teil der Tragrollen an dem Fördergurt an, so dass für die Ausdehnung des Fördergurtes in radialer Richtung Freiräume verbleiben. Im Vergleich zu der Querschnittsform im unab-
gestützten Zustand ist die Verformung deutlich geringer, so dass der Gesamtwal kwiderstand im Rahmen der Erfindung deutlich reduziert ist.
Erfindungsgemäß werden die sechs ringförmig angeordneten Tragrollen einer Tragrollenanordnung in zwei axial zueinander beabstandete Gruppen von Tragrollen aufgeteilt. Die Aufteilung kann dabei auf unterschiedliche Weise erfolgen. Neben einer gleichmäßigen Aufteilung, bei der jede Gruppe drei Tragrollen aufweist, sind auch Ausgestaltungen mit einer Aufteilung 4:2 und 5:1 möglich. Bei einer Aufteilung 5:1 weist also die erste Gruppe fünf Tragrollen auf, während die zweite Gruppe lediglich eine Tragrolle aufweist. Dort wo die einzige Tragrolle der zweiten Gruppe vorgesehen ist, weist also entsprechend die erste Gruppe einen Freiraum auf, in den sich der schlauchförmige Gurt ausbreiten kann. Bei einer Anordnung von 5:1 kann beispielsweise die unterste Tragrolle separat angeordnet sein.
Obwohl die Verteilung der Tragrollen einer Tragrollenanordnung in Förderrichtung zunächst mit einem erhöhten konstruktiven Aufwand verbunden ist, ergeben sich insgesamt weitreichende Vorteile. Wenn der Abstand von aufeinanderfolgenden Tragrollenanordnungen an sich unverändert bleibt, wird die zum Antrieb notwendige Energie erheblich reduziert, was insbesondere vor dem Hintergrund steigender Rohstoffkosten relevant ist. Bei gleicher Auslegung der Anlage kann entsprechend auch ein schwächerer und damit kostengünstigerer Antrieb sowie eine entsprechend vereinfachte Energieversorgung vorgesehen werden. Des Weiteren wird durch die Reduzierung des Gesamt- walkwiderstandes auch der Verschleiß des Fördergurtes reduziert, so dass bei einer ansonsten unveränderten Ausgestaltung die Standzeit erhöht ist. Alternativ besteht auch die Möglichkeit, einen einfacher ausgestalteten und damit weniger widerstandsfähigen Fördergurt einzusetzen, wobei dann jedoch im Rahmen der Erfindung noch ausreichende Standzeiten aufgrund des redu-
zierten Verschleißes erzielt werden können. Im Hinblick auf den Fördergurt werden damit die Material kosten erheblich reduziert.
Des Weiteren besteht im Rahmen der Erfindung auch die Möglichkeit, durch die Aufteilung der einzelnen Tragrollenanordnungen in Gruppen den Abstand zwischen den Tragrollenanordnungen an sich zu erhöhen. Ausgehend von der ersten Gruppe einer Tragrollenanordnung bildet dann die zumindest eine dazu versetzt angeordnete Tragrolle eine Zwischenabstützung, so dass der Fördergurt zuverlässig geführt ist. Schließlich kann der Fördergurt durch die Zwischen- abstützung auch leichter entlang von Kurven geführt werden. Dabei ist zu berücksichtigen, dass der Fördergurt durch die beabstandete Anordnung von Tragrollen nicht entlang eines gekrümmten Bogens sondern entlang eines Polygonzuges abgestützt ist. Während gemäß dem Stand der Technik die Tragrollen einer Tragrollenanordnung im Wesentlichen in einer Ebene liegen, erfolgt im Rahmen der Erfindung durch die Aufteilung der Tragrollen in Förderrichtung eine Zwischenabstützung, so dass dadurch auch die Abwinklung geringer ist. Durch diese Zwischenabstützung kann entweder ein engerer Radius ermöglicht oder Abstand zwischen den Tragrollenanordnungen erhöht werden. Im Rahmen der Erfindung können die erste Gruppe und die zweite Gruppe jeweils drei Tragrollen aufweisen, die bezogen auf die Querschnittsfläche mit einer Winkelteilung von 120° zueinander um den Umfang angeordnet sind. Bei einer Draufsicht auf die Querschnittsfläche sind die Tragrollen der einen Gruppe genau an den Lücken zwischen den Tragrollen der anderen Gruppe vorge- sehen.
Um im Rahmen der Erfindung eine nennenswerte Reduzierung des Gesamtwalkwiderstandes und damit des Hauptbewegungswiderstandes zu erreichen, muss zwischen der ersten Gruppe von Tragrollen und der zumindest einen
dazu versetzt angeordneten Tragrolle bzw. der zweiten Gruppe von Tragrollen ein signifikanter Versatz in Förderrichtung vorgesehen sein. Erfindungsgemäß ist deshalb der Abstand zwischen der ersten Gruppe von Tragrollen sowie der zumindest einen dazu versetzt angeordneten Tragrolle bzw. der zweiten Gruppe der gleichen Tragrollenanordnung zwischen 10 % und 90 % des Ab- standes zwischen aufeinanderfolgenden Tragrollenanordnungen, der beispielsweise durch den Abstand der jeweils ersten Gruppe der beiden Tragrollenanordnungen bestimmt ist. Im Rahmen der Erfindung wird bei der Bestimmung der Abstände die Ausdehnung der Tragrollen selbst nicht berücksichtigt, so dass stets von der Position der Drehachsen der Tragrollen ausgegangen wird. Die Tragrollen der ersten Gruppe sowie der zweiten Gruppe sind jeweils in etwa in einer Ebene angeordnet. Aus praktischen Gründen können aber auch die Tragrollen einer Gruppe untereinander einen gewissen Versatz in Förderrichtung aufweisen, wobei dann zur Bestimmung der Abstände von einem Mittelwert auszugehen ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der entlang der Förderrichtung bestimmte Abstand zwischen der ersten Gruppe von Tragrollen sowie der zumindest einen dazu versetzt angeordneten Tragrolle bzw. der zweiten Gruppe der gleichen Tragrollenanordnung zwischen 20 % und 80 %, besonders bevorzugt zwischen 25 % und 75 % des Abstandes von der ersten Gruppe der Tragrollenanordnung zu der ersten Gruppe der in Förder- richtung nachfolgenden Tragrollenanordnung beträgt. Insbesondere kann die versetzt angeordnete Tragrolle bzw. zweite Gruppe in etwa mittig zwischen der ersten Gruppe der zugehörigen Tragrollenanordnung sowie der ersten Gruppe der in Förderrichtung nachfolgenden Tragrollenanordnung positioniert sein. Die
Zwängungen des Fördergurtes und damit der Gesamtwalkwiderstand werden dadurch weiter reduziert.
Sämtliche Tragrollen einer Tragrollenanordnung können an einer gemeinsamen Abstützeinrichtung in Form einer Tragrollenstation, einer Tragrollengirlande oder eines Tragrollenstuhles angeordnet sein, wobei dann aber Abstandsarme oder dergleichen vorzusehen sind, um die Tragrollen der ersten Gruppe sowie die zumindest eine dazu versetzt angeordnete Tragrolle mit einem ausreichenden Abstand in Förderrichtung zu positionieren. Insbesondere bei einer mittigen Anordnung der zumindest einen versetzt angeordneten Tragrolle bzw. der zweiten Gruppe von Tragrollen zwischen den ersten Gruppen von Tragrollen von aufeinanderfolgenden Tragrollenanordnungen kann auch vorgesehen sein, dass die erste Gruppe von Tragrollen einerseits und die zumindest eine dazu versetzt angeordnete Tragrolle bzw. die zweite Gruppe von Tragrollen der- selben Tragrollenanordnung andererseits auf voneinander getrennten und be- abstandeten Abstützeinrichtungen angeordnet sind.
Der Fördergurt ist zweckmäßigerweise aus einem flexiblen Grundmaterial und darin eingebetteten Zugmitteln gebildet. Als Zugmittel können insbesondere Strahldrähte oder aus mehreren Stahldrähten gebildete Stahlseile verwendet werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die Seitenansicht auf einen Ausschnitt einer Fördergurtanlage gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 2a einen Querschnitt durch die Fördergurtanlage im Bereich einer Tragrollenanordnung (Schnitt A-A) der Fig. 1 ,
Fig. 2b einen Querschnitt durch die Fördergurtanlage gemäß der Fig. 1 außerhalb der Tragrollenanordnungen (Schnitt B-B),
Fig. 3 eine erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Fördergurtanlage in einer Ansicht gemäß Fig. 1 , Fig. 4a einen Querschnitt entlang der Linie C-C der Fig. 3,
Fig. 4b einen Querschnitt entlang der Linie D-D der Fig. 3,
Fig. 5 die Draufsicht auf einen Abschnitt der Fördergurtanlage, an dem der Fördergurt entlang eines Bogens geführt ist.
Die Fig. 1 zeigt eine Fördergurtanlage gemäß dem Stand der Technik, die einen in Förderrichtung x verlaufenden Fördergurt 1 und Tragrollenanordnungen 2 aufweist.
Die Fig. 2a zeigt den Fördergurt 1 im Bereich einer der Tragrollenanordnungen 2 in einem Querschnitt. Bei einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 und Fig. 2a ist zu erkennen, dass der Fördergurt 1 durch eine ringförmige Anordnung von Tragrollen 3, 3' zu einem Schlauch geformt ist. Die Tragrollen 3, 3' einer Tragrollenanordnung 2 sind an einem gemeinsamen Träger 4 angeordnet, wobei eine erste Gruppe 5a von drei Tragrollen 3 auf der einen Seite und eine zweite Gruppe 5b von drei Tragrollen 3' auf der anderen Seite des Trägers 4 angeordnet sind. Durch die Verteilung der Tragrollen 3, 3' in zwei Gruppen 5a, 5b auf beiden Seiten des Trägers 4 wird bezogen auf die Querschnittsfläche
(Fig. 2a) eine gewisse Überschneidung der in Umfangshchtung aufeinanderfolgenden Tragrollen 3, 3' ermöglicht, wobei auch durch die getrennte Anordnung die Wartung und Montage erleichtert wird. Der Abstand As zwischen der ersten Gruppe 5a und der zweiten Gruppe 5b von Tragrollen 3, 3' in För- derrichtung x ist im Vergleich zu dem Abstand s der in Förderrichtung x aufeinanderfolgenden Tragrollenanordnungen 2 vernachlässigbar.
Hinsichtlich der Verformung des Fördergurtes 1 kann angenommen werden, dass sämtliche Tragrollen 3, 3' einer Tragrollenanordnung 2 in etwa in einer Ebene liegen.
Während gemäß der Fig. 2b der Fördergurt 1 zwischen den Tragrollenanordnungen 2 im freihängenden Zustand in etwa eine Ellipsenform mit einer im Wesentlichen gleichmäßigen Krümmung einnimmt, ist der Fördergurt 1 und das darin enthaltene Fördergurt 6 im Bereich der Tragrollenanordnungen 2 gemäß der Fig. 2a erheblichen Zwängungen und Verformungen unterworfen. Die im Wesentlichen in einer Querschnittsebene liegenden Tragrollen 3, 3' der Tragrollenanordnungen 2 stellen in diesem Zusammenhang eine Engstelle dar, durch die Fördergurt 1 mit dem darin enthaltenen Fördergut 6 gezogen werden muss. Durch die erhebliche Umformung des Fördergurtes 1 und des Fördergutes 6 treten große Eindruckrollen-, Schwingbiege- und Fördergutwalkwiderstände auf, die durch einen entsprechend starken Antrieb überwunden werden müssen. Diese Widerstände sind besonders bei einem befüllten Fördergurt 1 erheblich und können den wesentlichen Anteil der zum Vortrieb notwendigen Energie bestimmen.
Bei einer Fördergurtanlage wird der Fördergurt üblicherweise als endloses Band in einem Kreis oder entlang eines Obertrums hin- und entlang eines Untertrums zurückgeführt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit zeigen die
Figuren nur die Bewegung des Fördergurtes 1 in Förderrichtung x. Je nach Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der entladende Fördergurt 1 unterhalb der dargestellten Tragrollenanordnungen 2 zurückgeführt wird. Grundsätzlich können auch dabei vergleichbare Tragrollenanordnungen vorgesehen sein.
In der Fig. 1 ist die Verformung des Fördergurtes 1 im Bereich der Tragrollenanordnungen 2 angedeutet. Hinsichtlich des unteren Randes des Fördergurtes 1 ist zu erkennen, dass der Fördergurt 1 zwischen den Tragrollenanordnungen 2 deutlich durchhängt.
Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Ausgestaltung der Fördergurtanlage, wobei erfindungsgemäß die Tragrollen 3, 3' der Tragrollenanordnungen 2 in voneinander deutlich beabstandeten Gruppen 5a, 5b angeordnet sind. Die erste Gruppe 5a von Tragrollen 3 sowie die dazu in Förderrichtung x und Umfangs- richtung versetzt angeordneten Tragrollen 3' der zweiten Gruppe 5b sind jeweils an einem eigenen Träger 4' angeordnet. Bezogen auf den Abstand s der aufeinanderfolgenden Tragrollenanordnungen 2 ist nun der Abstand zwischen der ersten Gruppe 5a und der zweiten Gruppe 5b von Tragrollen 3, 3' einer Tragrollenanordnung 2 nicht mehr vernachlässigbar und beträgt zwischen 10 % und 90 %, bevorzugt zwischen 20 % und 80 %. Die Fig. 3 zeigt eine besonders bevorzugte Ausgestaltung, bei der die zweite Gruppe 5b von Tragrollen 3' zwischen der ersten Gruppe 5a der zugeordneten Tragrollenanordnung 2 sowie der ersten Gruppe 5a von Tragrollen 3 der nachfolgenden Tragrollenanordnung 2 mittig angeordnet ist.
Gemäß den Fig. 4a und 4b ist zu erkennen, dass an den verteilt angeordneten Tragrollen 3, 3' der Fördergurt 1 einer deutlich geringeren Verformung unterworfen ist, wodurch der Bewegungswiderstand reduziert ist. Dadurch, dass in Umfangsrichtung gesehen zwischen den in der ersten Gruppe 5a bzw. der
zweiten Gruppe 5b angeordneten Tragrollen 3, 3' Freiräume verbleiben, kann der Fördergurt 1 mit dem darin enthaltenen Fördergut 6 leichter verformt werden. Der Fördergurt 1 und das darin enthaltene Fördergut 6 wird damit weniger in eine Querschnittsform eines Vieleckes gedrängt, wodurch auch die Abweichung von der im ungeschützten Zustand eingenommenen Kreis- bzw. Ellipsenform (Fig. 2b) geringer ist.
Die beschriebene Vorteile ergeben sich qualitativ auch bei einer anderen Ausgestaltung der Fördergurtanlage, beispielsweise wenn ein muldenförmiger Fördergurt an Tragrollenanordnungen mit jeweils drei Tragrollen geführt ist.
Der Fig. 3 ist des Weiteren zu entnehmen, dass die Aufteilung der Tragrollenanordnung 2 in eine erste Gruppe 5a und eine zweite Gruppe 5b von Tragrollen 3, 3' auch eine Zwischenabstützung des Fördergurtes ermöglicht. Der Fördergurt 1 kann damit leichter entlang eines Bogens geführt werden, wie es exemplarisch in der Fig. 5 angedeutet ist.