DE102006030984B4

DE102006030984B4 - Kettenantriebs- oder Umlenkanordnung sowie dabei eingesetztes Kettenband

Info

Publication number: DE102006030984B4
Application number: DE102006030984.7A
Authority: DE
Inventors: Adam Klabisch; Gerhard Merten; Diedrich Bettermann
Original assignee: Caterpillar Global Mining Europe GmbH
Current assignee: Caterpillar Global Mining Europe GmbH
Priority date: 2005-08-17
Filing date: 2006-07-03
Publication date: 2016-08-04
Anticipated expiration: 2026-07-04
Also published as: AU2006203553A1; AU2006203553B8; US8360912B2; US8038558B2; UA90665C2; RU2006129746A; CZ303218B6; AU2006203553B2; CZ2006513A3; US20120065012A1; PL380395A1; RU2401789C2; PL209645B1; US20070042850A1; DE102006030984A1

Abstract

Kettenantriebs- oder Umlenkanordnung für kettengezogene Gewinnungs- oder Fördereinrichtungen, insbesondere im untertägigen Bergbau, beispielsweise für Gewinnungshobelanlagen oder Kettenkratzerförderer, mit: einem Kettenrad (50); und einem von dem Kettenrad (50) umgelenkten und ggf. angetriebenen Kettenband (10), wobei das Kettenband (10) aus Vertikalkettengliedern (2) und Horizontalkettengliedern (1) besteht und das Kettenrad (50) mehrere, gleichmäßig über seinen Umfang verteilt angeordnete Kettenradzähne (51) und zwischen jeweils zwei benachbarten Zähnen angeordnete Kettengliedtaschen (52) aufweist, die von Zahnflanken (53) der Kettenradzähne (51) begrenzt werden und die jeweils ein Horizontalkettenglied (1) des Kettenbandes (10) aufnehmen, wobei die Horizontalkettenglieder (1) Büge (4) aufweisen, die bei Eingriff der Horizontalkettenglieder (1) in den Kettengliedtaschen (52) des Kettenrads (50) die Kraftübertragungszone bilden, wobei die Büge (4) pfeilförmig ausgebildet sind und zu beiden Seiten einer gewölbten Bugmitte (5) angeordnete Bugflanken (6) aufweisen, wobei die Bugflanken (6) der Horizontalkettenglieder (1) wenigstens unterhalb einer Äquatoriallinie (7) konkav gemuldet ausgebildet sind und die die Kettengliedtaschen (52) begrenzenden Zahnflanken (53) zumindest in Kontaktbereichen (55) der Kettenradzähne mit den Horizontalkettengliedern ballig konvex an deren Bugflanken (6) angepaßt sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kettenantriebs- oder Umlenkanordnung für kettengezogene Gewinnungs- oder Fördereinrichtungen insbesondere im untertägigen Bergbau, beispielsweise für Gewinnungshobelanlagen oder Kettenkratzerförderer, mit einem Kettenrad und einem vom Kettenrad umgelenkten und ggf. angetriebenen Kettenband, wobei das Kettenband aus Vertikalkettengliedern und Horizontalkettengliedern besteht und das Kettenrad mehrere, gleichmäßig über seinen Umfang verteilt angeordnete Kettenradzähne und zwischen jeweils zwei benachbarten Zähnen angeordnete Kettengliedtaschen aufweist, die von Zahnflanken der Kettenradzähne begrenzt werden und die jeweils ein Horizontalkettenglied des Kettenbands aufnehmen, wobei die Horizontalkettenglieder Büge aufweisen, die bei Eingriff der Horizontalkettenglieder in den Kettengliedtaschen des Kettenrads die Kraftübertragungszone bilden, wobei die Büge pfeilförmig ausgebildet sind und zu beiden Seiten einer gewölbten Bugmitte angeordnete Bugflanken aufweisen. Die Erfindung ist außerdem auf ein Kettenband insbesondere für Hobelanlagen im untertägigen Bergbau gerichtet, mit Vertikalkettengliedern und mit Horizontalkettengliedern, die Büge aufweisen, die im Betriebseinsatz des Kettenbands Kraftübertragungszonen mit Kettenrädern bilden, wobei die Büge pfeilförmig ausgebildet sind und zu beiden Seiten einer gewölbten Bugmitte angeordnete Bugflanken aufweisen. Schließlich betrifft die Erfindung auch ein Kettenrad für kettengezogene Gewinnungs- oder Fördereinrichtungen, mit mehreren über den Kettenradumfang gleichmäßig verteilt angeordneten Kettenradzähnen und mit zwischen jeweils zwei benachbarten Zähnen angeordneten Kettengliedtaschen zur Aufnahme von jeweils einem Horizontalkettenglied eines Kettenbands, wobei die Kettengliedtaschen von Zahnflanken der Kettenradzähne begrenzt werden.
Im untertägigen Bergbau nehmen aufgrund der ständig steigenden Anforderungen an die Gewinnungsleistungen die Kräfte, die in die Antriebskette(n) eines Gewinnungshobels oder einer Fördereinrichtung eingeleitet werden, immer weiter zu, womit auch die Belastungen auf die einzelnen Kettenglieder ansteigen. Dies stellt insbesondere bei der Gestaltung von Hobelkettenbändern besondere Anforderungen an die Konstruktion, denn diese müssen über die gesamte Länge des Strebs durch Kettenkanäle hindurchgezogen werden und machen eine Optimierung der Kettengeometrien erforderlich. Hierzu wird gefordert, die Kettenglieder zwar fürhohe Trag- und Zugkräfte auszulegen, gleichzeitig jedoch einen möglichst kleinen Hüllkreis für die Kettenglieder zu erreichen. Zumindest die Horizontalkettenglieder der Kettenbänder müssen bei reversierend angetriebenen Einrichtungen wie beispielsweise einem Kohlenhobel an ihren beiden entgegengesetzten Kopfseiten mit gleich ausgebildeten Bügen versehen sein, um in beiden Betriebsrichtungen gleich stark belastet werden zu können.
Während beispielsweise bei Kratzerkettenbändern für Kettenkratzerförderer der maximale Hüllkreis der Kette bzw. der diese bildenden Kettenglieder im allgemeinen kein Problem darstellt, da das Kettenband normalerweise offen in den Trumen eines Kettenkratzerförderers umlaufen kann, kommen bei Hobelkettenbändern für moderne Gewinnungsanlagen Ketten zum Einsatz, die insbesondere hinsichtlich der Gestaltung ihrer Horizontalkettenglieder optimiert sind. Neben dem Erfordernis eines bei vorgegebener Tragkraft der Kette möglichst kleinen Hüllkreises ist insbesondere der Gestaltung der Horizontalkettenglieder im Bereich von deren Bügen und der damit zusammenwirkenden Kontaktflächen an den Zähnen der Kettenräder besondere Aufmerksamkeit zuzuwenden, denn es ist bekannt ( DE 196 10 935 A1 ), daß die Übertragungsflächen an den Bügen der Horizontalkettenglieder insbesondere aufgrund von linienförmigem Kontakt zwischen den Bugflanken und den Zähnen der Kettenräder höchsten Pressungen unterliegen können, wodurch sich ein überproportionaler Bugverschleiß durch Abplattungen oder Einkerbungen (sogenannte Entenbürzel) einstellen kann. Mit der DE 196 10 935 A1 ist daher für Gliederketten für Förder- und Gewinnungssysteme im untertägigen Berg- und Tunnelbau die Verwendung von Horizontal- und Vertikalkettengliedern vorgeschlagen worden, deren Büge pfeilförmig ausgebildet sind und zwischen einer gewölbten Bugmitte abgeflachte Bugflanken aufweisen, die zwischen sich einen Winkel von ca. 100° einschließen und aufgrund der hohen Überdeckung der abgeflachten, voll tragenden Flanken im Betriebseinsatz geringere Flächenpressungen erfahren, wodurch eine Erhöhung der Lebensdauer der Gliederketten bewirkt werden soll. Insbesondere können bei dieser bekannten Kette die Schenkel seitlich überragende Pfeilüberstandsflanken ausgebildet werden, die eine Zarge ergeben, um bei stumpfwinklig ausgebildetem Bug eine günstige Kraftübertragung und Belastung zu ermöglichen.
Die DE 31 15 916 A1 offenbart ein Kettenrad für den Antrieb von Rundgliederketten, wie sie insbesondere bei Kettenförderern oder kettengezogenen Gewinnungsmaschinen verwendet werden.
Die DE 31 15 927 A1 betrifft ebenfalls ein Kettenrad für Kettenförderer und kettengezogene Gewinnungsmaschinen.
Die DE 203 16 017 U1 offenbart eine Gliederkette mit einzelnen, ineinander eingehängten Kettengliedern, von denen zumindest jedes zweite Kettenglied als Flachkettenglied ausgebildet ist und bei vertikaler Ausrichtung im Bereich seiner die Rundungen verbindenden Schenkel in vertikaler Richtung einen kleineren Maximaldurchmesser aufweist als in horizontaler Richtung.
Die DE 197 08 099 A1 zeigt eine Keilgliederkette mit Horizontal- und Vertikalgliedern, die so geformt sind, dass ihre Bewegungsfreiheit auf die Hauptfunktion eines um 180° antreibbaren Kettenrades in der vertikalen und horizontalen Ebene sowie einer einfachen Bündelung zugeschnitten ist, ohne dass es bei Kettenrissen zu einem Gewirr von festsitzenden Verklankungen kommen kann.
Die DE 103 48 491 B3 zeigt eine Rundstahlgliederkette mit einzelnen, ineinander eingehängten Kettengliedern, von denen zumindest jedes zweite Kettenglied als Flachkettenglied ausgebildet ist, wobei der vertikale Durchmesser eines Schenkels kleiner ist als der Durchmesser eines Kettenglieds im Bereich seiner Rundungen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung der eingangs genannten Art sowie ein hierbei zum Einsatz kommendes Kettenband zu schaffen, womit hohe Kettenzugkräfte aufgenommen und zwischen Kettenrad und Kettenband übertragen werden können, wobei das Risiko für einen Bugverschleiß der Kettenbüge der Horizontalkettenglieder und der mit diesen zusammenwirkenden Kettenradzähne des Kettenrads gegenüber den bekannten Anordnungen deutlich verringert ist und wobei trotz besonders hoher Leistungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Anordnung das Kettenband nur einen kleinen Hüllkreis aufweist und somit insbesondere auch zum Einsatz in Hochleistungs-Hobelanlagen taugt.
Diese Aufgabe wird mit der erfindungsgemäßen Anordnung dadurch gelöst, daß die Bugflanken der Horizontalkettenglieder wenigstens unterhalb einer Äquatoriallinie konkav gemuldet ausgebildet sind und daß die die Kettengliedtaschen begrenzenden Zahnflanken zumindest in Kontaktbereichen der Kettenradzähne mit den Horizontalkettengliedern ballig konvex an deren Bugflanken angepaßt sind. Dementsprechend ist das erfindungsgemäße Kettenband dadurch gekennzeichnet, daß die Bugflanken der Horizontalkettenglieder zumindest unterhalb einer Äquatoriallinie konkav gemuldet ausgebildet sind und es ist Kennzeichen des mit einem solchen Kettenband zusammenwirkenden Kettenrads, daß die die Kettengliedtaschen begrenzenden Zahnflanken zumindest in den Kontaktbereichen der Kettenradzähne mit den Horizontalkettengliedern mit ballig konvex gewölbten Kontaktflächen versehen sind.
Durch die konkave Muldung der Bugflanken der Horizontalkettenglieder des Kettenbands und die hieran angepaßt ballig konvexe Wölbung der Kontaktflächen an den Zahnflanken des das Kettenband umlenkenden Kettenrads werden ungewöhnlich günstige Flächenpressungen zwischen den Kontaktflächen am Kettenrad mit den Horizontalkettengliedern erreicht, denn eine Linienberührung zwischen den beiden ineinandergreifenden Teilen wird weitestgehend vermieden. Hierdurch wird es möglich, höhere Kettenzugkräfte zu übertragen, ohne daß hierdurch das Risiko von Beschädigungen des Kettenbands oder des Kettenrads an den Kontaktflächen zunimmt.
Die Vertikalkettenglieder des Kettenbands bestehen zweckmäßig jeweils aus zwei parallelen Schenkeln sowie aus die Schenkel verbindenden, an beiden Seiten gleich ausgebildeten Bügen. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich, wenn die Bugflanken der Horizontalkettenglieder sowohl oberhalb als auch unterhalb der Äquatoriallinie konkav gemuldet sind, die Horizontalkettenglieder also relativ zur Äquatoriallinie symmetrisch gestaltet sind, so daß die Kette mit ihren Horizontalkettengliedern in beliebiger Ausrichtung montiert werden kann.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung erstrecken sich die Bugflanken seitlich der Bugmitte ausschließlich über Bereiche, die in Axialverlängerung der Schenkel der Horizontalkettenglieder liegen. Bei einer solchen Ausgestaltung erfolgt die Kraftübertragung von den Kettenrädern in die Horizontalkettenglieder des Kettenbands ausschließlich in einem Bereich der Bugflanken, der von den Schenkeln der Horizontalkettenglieder unterstützt bzw. hinterfüttert ist, da er in Axialverlängerung der Schenkel liegt. Dies führt zu einer signifikanten Erhöhung der übertragbaren Kettenkräfte, so daß die Drahtstärke der einzelnen Kettenglieder geringer ausfallen kann, als dies bei gattungsgemäßen Gestaltungen bislang bekannter Horizontalkettenglieder mit weiter innenliegenden bzw. sich weiter zur Bugmitte hin erstreckenden Bugflanken erforderlich wäre. Infolge der durch diese Ausgestaltung möglich werdenden, kleineren Drahtstärken verringert sich in besonders vorteilhafter Weise zugleich auch der Hüllkreis des Kettenbandes bzw. der darin verwendeten Horizontalkettenglieder. In Anpassung an diese besonders vorteilhafte Gestaltung der Bugflanken der Horizontalkettenglieder kann sich bei dem erfindungsgemäßen Kettenrad die ballig konvex gewölbten Kontaktfläche beidseits des zur Aufnahme eines Vertikalkettenglieds ausgebildeten Zwischenraums über Bereiche erstrecken, die in Axialverlängerung der Schenkel eines in der Kettengliedtasche aufgenommenen Horizontalkettenglieds liegen.
Vorteilhaft ist es weiter, wenn sich die Bugmitte der Horizontalkettenglieder etwa über die halbe Kettengliedbreite und jede Bugflanke sich etwa über ein Viertel der Kettengliedbreite erstreckt. In Anpassung hieran können sich die Kontaktflächen bei dem erfindungsgemäßen Kettenrad jeweils über eine Breite erstrecken, die etwa einem Viertel bis einem Drittel der Kettengliedbreite eines Horizontalkettenglieds entspricht. Die Bugflanken der Horizontalkettenglieder sind vorzugsweise mit einer Krümmung gemuldet, die der Krümmung der konvex gewölbten Kontaktflächen an den Zahnflanken der Kettenräder exakt oder jedenfalls annähernd entspricht, womit die Flächenpressungen in den Kontaktzonen bzw. Krafteinleitungszonen besonders gering werden.
In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung belassen die Bugflanken mittig einen Freiwinkel von etwa 48°–56°, vorzugsweise etwa 52°. Weiter vorzugsweise weisen die Büge der Horizontalkettenglieder in der Bugmitte einen kreisrunden Querschnitt auf und/oder die Schenkel der Horizontalkettenglieder sind mit geringfügig ballig gewölbten Abflachungen an den Außenseiten und mit einer Halbrundung an den Innenseiten ausgebildet.
Bei einem Kettenband, bei dem die Kettenglieder in der Bugmitte einen Durchmesser von etwa 38 mm aufweisen, können die Horizontalkettenglieder eine Kettenteilung von etwa 137 mm und eine Gesamtlänge von etwa 213 mm bei einer Kettengliedbreite von etwa 97 mm aufweisen. Bei dieser Kettengliedbreite erstrecken sich die Bugflanken dann über eine Breite von etwa 24 mm und die Bugmitte über eine Breite con etwa 49 mm und/oder die Bugflanken schließen einen Winkel zwischen sich von weniger als 110°, insbesondere einen Winkel von etwa 102° ± 2° ein.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung können die Horizontalkettenglieder und die Vertikalkettenglieder identisch ausgebildet sein, so daß das Kettenband bei seiner Montage in beliebiger Ausrichtung in das Kettenrad eingelegt werden kann und auch nach einer gewissen Betriebszeit der erfindungsgemäßen Anordnung das Kettenband unter Drehung um 90° um ein Kettenglied versetzt neu montiert werden kann, um die bis dato vergleichsweise gering belasteten Vertikalkettenglieder zu Horizontalkettengliedern zu machen und somit alle Kettenglieder über die Dauer des Einsatzes des Kettenbandes gleichmäßig zu belasten bzw. zu verschleißen.
Wie bereits angedeutet ist es zweckmäßig, daß die Kettenradzähne als Zwillingszähne mit paarweise angeordneten Zahnhälften ausgestaltet sind, zwischen denen ein Zwischenraum zur Aufnahme eines Vertikalkettenglieds vorgesehen ist, wobei dann beide Zahnhälften ballig konvex gewölbte Kontaktflächen aufweisen. Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn die Kettenradzähne bzw. deren Zahnhälften seitlich außen neben den Kontaktbereichen mit die angrenzenden Kettentaschen wenigstens teilweise seitlich begrenzenden Versteifungen versehen sind, die die Stabilität der Kettenradzähne erheblich verbessern. Insbesondere für Förderanlagen wie Kettenkratzerförderer hat sich dabei eine Gestaltung als vorteilhaft erwiesen, bei der die Versteifungen jeweils nur ein Stück weit in Umfangsrichtung in Richtung auf den jeweils nächsten Zahn über die Kontaktbereiche vorragen, so daß die Kettengliedtaschen zwischen den Versteifungen zweier benachbarter Kettenradzähne seitlich offen bleiben, so daß sich Kohlestaub od. dgl. in den Kettengliedtaschen nicht in nennenswertem Umfang festsetzen kann. Für Hobelanlagen, in denen das Kettenband und auch die Kettenräder reversierenden und häufig auch stoßartigen Belastungen unterliegen, bei denen aber die Gefahr, daß sich die Kettengliedtaschen mit Kohlenstaub od. dgl. zusetzen, deutlich geringer ist als bei Förderern, hat sich eine Ausgestaltung bewährt, bei der die Versteifungen von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Kettenradzähnen bzw. Zahnhälften ineinander übergehen und die dazwischenliegende Kettengliedtasche seitlich begrenzende Seitenwände bilden. Hierdurch wird eine optimale Stabilität und Verschleißfestigkeit des Kettenrades erreicht. Wenn die Kettenradzähne bzw. deren Zahnhälften an ihrem radial außen liegenden Zahnkopfbereich zumindest annähernd geradlinig bzw. eben verlaufende Zahnflankenbereiche aufweisen, vereinfacht dies die Herstellung des Kettenrads und verringert somit die Herstellungskosten, ohne daß hierdurch die besonders vorteilhafte Funktion negativ beeinflußt würde, die durch die ballige Gestaltung des Kettenrads am Zahnfuß und die komplementär gestaltete, gemuldete Form der Horizontalkettenglieder an deren Bügen erreicht wird.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Anordnung und des darin zum Einsatz kommenden Kettenbands und Kettenrads. In der Zeichnung zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Umlenkanordnung für einen kettengezogenen Gewinnungshobel mit einem im Eingriff mit einem Kettenrad befindlichen Hobelkettenband im Schnitt;
2 eine Detailansicht II nach 1;
3 ein Horizontalkettenglied in einer Draufsicht;
4 den Gegenstand der 3 in einer Seitenansicht und teilweise im Schnitt;
5 den Gegenstand der 3 in einer Ansicht auf die Kopfseite eines Kettenbug, teilweise im Schnitt;
6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI durch das Horizontalkettenglied gemäß 3 im Bereich einer Bugflanke;
7 eine erste Ausführungsform des Kettenrads nach der Erfindung in einem Vertikalschnitt quer zur Kettenradachse;
8 den Gegenstand der 7 in einer Ansicht in Richtung VIII;
9 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kettenrads in einer 7 entsprechenden Darstellung; und
10 den Gegenstand der 9 in einer Ansicht längs der Linie 10.
In 1 sind von einem insgesamt mit Bezugszeichen 10 bezeichneten Hobelkettenband zwei Horizontalkettenglieder 1 sowie zwei diese verbindende Vertikalkettenglieder 2 dargestellt, die im gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils untereinander gleich ausgebildet sind und als Gesenkschmiedestücke aus zwei zueinander parallelen Gliederschenkeln 3 und diese verbindenden, pfeilförmig ausgebildeten Kettenbügen 4 an den Kopfseiten der Horizontalkettenglieder 1 und Vertikalkettenglieder 2 bestehen. In den 1 und 2 ist das Hobelkettenband 10 im Eingriff mit den Kettenradzähnen 51 eines Kettensterns oder Kettenrads 50 dargestellt, das mittels weiter nicht dargestellter Antriebe im Betriebseinsatz einer untertägigen Kohlenhobelanlage wechselweise in die eine bzw. andere Drehrichtung angetrieben wird. Das Kettenrad 50 ist zwischen zwei benachbarten Kettenradzähnen 51 mit Kettengliedtaschen 52 versehen, die von den Zahnflanken 53 der Zähne 51 begrenzt werden. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß die die Kettengliedtaschen 52 begrenzenden Zahnflanken 53 in an ihren Zahnfüßen 54 ausgebildeten Kontaktbereichen 55 ballig konvex gewölbte Kontaktflächen 56 aufweisen, wie dies nachfolgend noch mehr im einzelnen beschrieben werden wird. Während die Vertikalkettenglieder 2 Zwischenräume 57 zwischen den paarweise angeordneten Zähnen 51 bzw. Zahnhälften 51a, b des Kettenrads 50 ohne Kraftübertragung durchgreifen, liegt jeweils der in Drehrichtung des Kettenrads 50 hintere Kettenbug 4 der Horizontalkettenglieder 1 an den Kontaktflächen 56 der Zahnflanken 53 an, wie besonders deutlich in 2 zu erkennen ist. Wenn die Horizontalkettenglieder 1 mit dem sich drehenden Kettenrad 50 umgelenkt werden, rollen bzw. wälzen sich die Kettenbüge 4 an den Kontaktflächen der Zahnflanken 53 ab. Bei diesem Abrollen oder Abwälzen besteht normalerweise das größte Risiko für Beschädigungen der Büge 4 der Horizontalkettenglieder 1 durch (Linien-)Pressungen.
Es wird nun zuerst Bezug genommen auf die 3 bis 6, in denen ein Horizontalkettenglied 1 im Detail dargestellt ist. Die beiden Kettenschenkel 3 des Horizontalkettengliedes 1 sind an den Kopfseiten über pfeilförmig ausgebildete Kettenbüge 4 verbunden, die, wie insbesondere der Draufsicht in 3 entnommen werden kann, eine im Wesentlichen kreisförmig gewölbte Bugmitte 5 aufweisen, zu deren beiden Seiten Bugflanken 6 ausgebildet sind. In der Draufsicht gemäß 3 bildet hierbei die äußere, dargestellte Umrißlinie des Kettenglieds 1 eine Äquatoriallinie 7, welche mit einer Symmetrieebene zusammenfällt, zu der die Horizontalkettenglieder 1 oberhalb und unterhalb identisch ausgebildet sind. Bezogen auf die Äquatoriallinie 7 verlaufen die Bugflanken 6 relativ zu der gewölbten Bugmitte 5 mit Abflachungen nach außen und schließen hierbei auf der Äquatoriallinie 7 zwischen sich einen Winkel α von etwa 102° ein. Zwischen beiden Bugflanken 6 bleibt für die Bugmitte ein Freiwinkel F von etwa 52°. Die gewölbte Bugmitte 5 erstreckt sich bezogen auf die Gesamtbreite B der Horizontalkettenglieder 1 über eine Länge B2, die etwa 50% der Gesamtbreite B ausmacht, während die beiden Bugflanken 6 sich über eine Breite B3 erstrecken, die jeweils etwa ¼ der Gesamtbreite B ausmacht. Die Bugflanken liegen mit ihrer gesamten Bugflankenfläche 6B oberhalb der Äquatoriallinie 7 (bzw. 6A unterhalb der Äquatoriallinie 7) in Axialverlängerung der Schenkel 3, wodurch sämtliche in die Bugflanken 6 eingeleiteten Kräfte gleichmäßig über die Schenkel 3 verteilt aufgenommen werden.
Wie insbesondere 4 entnommen werden kann, hat der Bug 4 in der Bugmitte einen kreisförmigen Querschnitt Q mit einem Durchmesser D von beispielsweise 38 mm. Die beiden Schenkel 3 des Horizontalkettengliedes 1 hingegen sind, wie insbesondere 5 entnommen werden kann, mit ballig gewölbten Abflachungen 8 an der Außenseite sowie mit einer Halbrundung 9 zur Innenseite versehen, wobei die maximale Schenkeldicke T zwischen den gegensinnigen Wölbungen der Abflachung 8 und der Halbrundung 9 etwa 28 mm betragen kann, während die Schenkelbreite S etwa 39,5 mm betragen kann, wodurch sich insgesamt in den höher belasteten Kettenschenkeln 3 maximal übertragbare Kettenzugkräfte ergeben, für welche eine Rundgliederkette einen Drahtdurchmesser von etwa 42 mm mit einem entsprechend größeren Hüllkreis erhalten müßte. Das Teilungsmaß T₁ der Horizontalkettenglieder 1 beträgt etwa 137 mm bei einer Gesamtkettengliedlänge L von etwa 213 mm und bei einer Kettengliedbreite B von etwa 97 mm, und die Innenbreite b zwischen den Schenkeln 3 beträgt etwa 41 mm, so daß sich die Vertikalkettenglieder verklankungsfrei in den Horizontalkettengliedern 1 führen und bewegen können.
Gemäß der Erfindung sind die Bugflanken 6 in ihren Flankenflächen 6A, 6B konkav gemuldet ausgebildet, wie, übertrieben deutlich, in der Schnittansicht in 6 dargestellt ist. Dabei ist bei der dargestellten, bevorzugten Ausführungsform die konkav gemuldete Ausgestaltung sowohl oberhalb als auch unterhalb der Äquatoriallinie 7 verwirklicht, so daß die Kette in beliebiger Ausrichtung ihrer Horizontalkettenglieder zum Umlauf um das Kettenrad montierbar ist. Beide konkav gemuldeten Bugflankenflächen 6A und 6B sind dabei mit dem im Wesentlichen selben Krümmungsradius R gekrümmt, der auch bei den ballig konvex gestalteten Kontaktflächen 56 an den Zahnflanken 53 des Kettenrads 50 (2) verwirklicht ist. Der Krümmungsradius R kann hierbei über die Höhe der Kettenglieder bzw. der Kontaktflächen variieren und muß nicht konstant sein.
In den 7 bis 10 sind zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kettenrads mehr im Detail und ohne Darstellung der von dem Kettenrad umgelenkten Kette gezeigt. Das Kettenrad gemäß 7 und 8 stellt dabei die bevorzugt bei Hobelanlagen zum Einsatz kommende Ausführungsform dar, bei der wegen des reversierenden Betriebs des von der Hobelkette angetriebenen Gewinnungshobels und der starken stoßförmigen Belastungen bei der Hobelfahrt besondere Anforderungen an die Stabilität und Steifigkeit des Kettenrads und insbesondere der Kettenradzähne gestellt werden. Demgemäß sind die Kettenradzähne 51 bzw. deren je paarweise angeordneten Zahnhälften 51a, b seitlich außen neben den Kontaktbereichen 55 mit Versteifungen 58 versehen, die die zwischen je zwei Kettenradzähnen ausgebildeten Kettengliedtaschen 52 seitlich begrenzen. Dabei ist die Anordnung bei dieser Ausführungsform so getroffen, daß die Versteifungen 58 von je zwei in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Kettenradzähnen bzw. Zahnhälften ineinander übergehen und somit Seitenwände 59 bilden, die die zwischen den beiden jeweiligen Zähnen liegende Kettengliedtasche 52 seitlich begrenzen. Die Kettengliedtaschen sind also hier seitlich und in ihrem Taschengrund 60 im wesentlichen geschlossen und nur an ihrem Außenumfang offen, wodurch sich eine besonders hohe Stabilität des Kettenrads 50 und somit eine zuverlässige Betätigung der Hobelkette auch bei großen Belastungsspitzen und ungleichförmiger Belastung während der Hobelfahrt durch den Streb ergibt. Infolge der ballig konvex gewölbten Kontaktflächen 56 an den Zahnflanken der Kettenradzähne und der hieran angepaßten, konkav muldenförmigen Ausgestaltung der Bugflanken der Horizontalkettenglieder haben diese nicht nur dann über eine vergleichsweise große Kontaktfläche Berührung mit den Kettenradzähnen, wenn sie vollständig in einer der Kettengliedtaschen aufgenommen sind (vgl. in 1 das linke der beiden dargestellten Horizontalkettenglieder), sondern auch dann, wenn sie aus einer Kettengliedtasche ausgehoben werden bzw. sich in diese einlegen (vgl. in 1 das rechte der beiden dargestellten Horizontalkettenglieder). Diese Eigenschaft der Erfindung ist insbesondere in den 1 und 2 gut erkennbar. Durch die ballige Ausgestaltung einerseits der Kontaktflächen an den Zahnflanken des Kettenrades und andererseits an den Bugflanken der Kettenglieder ist immer eine vergleichsweise große Kontaktfläche zwischen den beiden zusammenwirkenden Teilen der Anordnung und damit eine vergleichsweise geringe Flächenpressung gewährleistet.
Die 9 und 10 zeigen ein erfindungsgemäßes Kettenrad, wie es bevorzugt für Förderanlagen im untertägigen Bergbau, also insbesondere Kettenkratzerförderer zum Einsatz kommt. Dieses Kettenrad unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß 7 und 8 im wesentlichen dadurch, daß die Versteifungen 58 der Kettenradzähne zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zähnen bzw. Zahnpaaren nicht durchgehende Seitenwände bilden, sondern die Zähne außen neben den Kontaktbereichen lediglich ein Stück weit in Umfangsrichtung verlängern, so daß die dazwischenliegenden Kettengliedtaschen 52 jedenfalls in ihrem mittleren Bereich seitlich offen ausgestaltet sind, wie dies bei dem Bezugszeichen 61 gut erkennbar ist. Die seitlich offene Gestaltung der Kettengliedtaschen bewirkt vorteilhafterweise, daß sich Kohlenstaub in den Kettengliedtaschen nicht leicht festsetzen kann bzw. aus den Taschen leicht wieder entfernbar ist, wenn sich nach längerem Betrieb des Förderers doch einmal Kohlenstaub in diesem Bereich angesammelt haben sollte.
Sowohl bei dem Kettenrad gemäß 7 und 8 als auch bei dem in 9 und 10 gezeigten Kettenrad weist der radial außen liegende Zahnkopfbereich zumindest annähernd geradlinig bzw. eben verlaufende Zahnflankenbereiche 62 auf, d. h. die Zahnflanken sind hier anders als im Zahnfußbereich nicht ballig gewölbt ausgestaltet, sondern bilden im wesentlichen ebene Flächen, was die Herstellung des Zahnrads vereinfacht und somit auch verbilligt, ohne die Funktion des Zahnrads nachteilig zu beeinflussen.
Für den Fachmann ergeben sich aus der vorhergehenden Beschreibung zahlreiche Modifikationen, die in den Schutzbereich der anhängenden Ansprüche fallen sollen. Die in der Beschreibung angegebenen Maßangaben betreffen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für Horizontalkettenglieder mit einer Drahtstärke in der Bugmitte von 38 mm. Bei größeren Drahtstärken können sich entsprechende andere Maße einstellen. Die Vertikalkettenglieder können auch. eine von den Horizontalkettengliedern abweichende Form aufweisen.

Claims

Kettenantriebs- oder Umlenkanordnung für kettengezogene Gewinnungs- oder Fördereinrichtungen, insbesondere im untertägigen Bergbau, beispielsweise für Gewinnungshobelanlagen oder Kettenkratzerförderer, mit: einem Kettenrad (50); und einem von dem Kettenrad (50) umgelenkten und ggf. angetriebenen Kettenband (10), wobei das Kettenband (10) aus Vertikalkettengliedern (2) und Horizontalkettengliedern (1) besteht und das Kettenrad (50) mehrere, gleichmäßig über seinen Umfang verteilt angeordnete Kettenradzähne (51) und zwischen jeweils zwei benachbarten Zähnen angeordnete Kettengliedtaschen (52) aufweist, die von Zahnflanken (53) der Kettenradzähne (51) begrenzt werden und die jeweils ein Horizontalkettenglied (1) des Kettenbandes (10) aufnehmen, wobei die Horizontalkettenglieder (1) Büge (4) aufweisen, die bei Eingriff der Horizontalkettenglieder (1) in den Kettengliedtaschen (52) des Kettenrads (50) die Kraftübertragungszone bilden, wobei die Büge (4) pfeilförmig ausgebildet sind und zu beiden Seiten einer gewölbten Bugmitte (5) angeordnete Bugflanken (6) aufweisen, wobei die Bugflanken (6) der Horizontalkettenglieder (1) wenigstens unterhalb einer Äquatoriallinie (7) konkav gemuldet ausgebildet sind und die die Kettengliedtaschen (52) begrenzenden Zahnflanken (53) zumindest in Kontaktbereichen (55) der Kettenradzähne mit den Horizontalkettengliedern ballig konvex an deren Bugflanken (6) angepaßt sind.
Kettenband insbesondere für Hobelanlagen im untertägigen Bergbau, mit: Vertikalkettengliedern (2); und Horizontalkettengliedern (1), die Büge (4) aufweisen, die im Betriebseinsatz des Kettenbands (10) Kraftübertragungszonen mit Kettenrädern (50) bilden, wobei die Büge (4) pfeilförmig ausgebildet sind und zu beiden Seiten einer gewölbten Bugmitte (5) angeordnete Bugflanken (6) aufweisen, wobei die Bugflanken (6) der Horizontalkettenglieder (1) zumindest unterhalb einer Äquatoriallinie (7) konkav gemuldet ausgebildet sind.
Anordnung oder Kettenband nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertikalkettenglieder (2) jeweils aus zwei parallelen Schenkeln (3) sowie aus die Schenkel (3) verbindenden, an beiden Seiten gleich ausgebildeten Bügen (4) bestehen.
Anordnung oder Kettenband nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bugflanken (6) der Horizontalkettenglieder (1) sowohl oberhalb als auch unterhalb der Äquatoriallinie (7) konkav gemuldet sind.
Anordnung oder Kettenband nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Bugflanken (6A, 6B) seitlich der Bugmitte (5) ausschließlich über Bereiche erstrecken, die in Axialverlängerung der Schenkel (3) liegen.
Anordnung oder Kettenband nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Bugmitte (5) über etwa die halbe Kettengliedbreite (B) erstreckt und sich jede Bugflanke (6) über etwa ein Viertel der Kettengliedbreite (B) erstreckt.
Anordnung oder Kettenband nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bugflanken (6A, 6B) mit einer Krümmung (R) gemuldet sind, die etwa der balligen Krümmung der Zahnflanken (53) der Kettenradzähne (51) entspricht.
Anordnung oder Kettenband nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bugflanken (6) mittig einen Freiwinkel von 48° bis 56°, vorzugsweise 52° belassen.
Anordnung oder Kettenband nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Büge (4) der Horizontalkettenglieder (1) in der Bugmitte einen kreisrunden Querschnitt (Q) aufweisen.
Anordnung oder Kettenband nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (3) der Horizontalkettenglieder (1) an ihren Außenseiten mit balligen Abflachungen (8) und an ihren Innenseiten mit einer Halbrundung (9) versehen sind.
Anordnung oder Kettenband nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Horizontalkettenglieder (1) bei einem Kettendurchmesser von 38 mm eine Kettenteilung (T₀) von etwa 137 mm, eine Gesamtlänge (L) von etwa 213 mm und eine Kettengliedbreite (B) von etwa 97 mm aufweisen.
Anordnung oder Kettenband nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bugflanken (6) zwischen sich einen Winkel (α) von weniger als 110°, insbesondere einen Winkel von 102° ± 2° einschließen.
Anordnung oder Kettenband nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Horizontalkettenglieder (1) und die Vertikalkettenglieder (2) identisch ausgebildet sind.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenradzähne (51) als Zwillingszähne (51) mit paarweise angeordneten Zahnhälften (51a, 51b) ausgestaltet sind, zwischen denen ein Zwischenraum (57) zur Aufnahme eines Vertikalkettenglieds (2) vorgesehen ist, und daß beide Zahnhälften (51a, 51b) ballig konvex gewölbte Kontaktflächen (56) aufweisen.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Bugflanken (6) einen Krümmungsradius (R) aufweisen, der dem Krümmungsradius der Zahnflanken (53) im Kontaktbereich (55) zumindest annähernd entspricht.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenradzähne (51) bzw. deren Zahnhälften (51a, 51b) seitlich außen neben den Kontaktbereichen (55) mit die angrenzenden Kettengliedtaschen (52) wenigstens teilweise seitlich begrenzenden Versteifungen (58) versehen sind.
Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungen (58) von in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Kettenradzähnen (51) bzw. Zahnhälften (51a, 51b) ineinander übergehen und die dazwischen liegende Kettengliedtasche (52) seitlich begrenzende Seitenwände (59) bilden.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß sich die ballig konvex gewölbten Kontaktflächen (56) beidseits des zur Aufnahme eines Vertikalkettenglieds (2) ausgebildeten Zwischenraums (57) über Bereiche erstrecken, die in Axialverlängerung der Schenkel (3) eines in der Kettengliedtasche (52) aufgenommenen Horizontalkettenglieds (1) liegen.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kontaktflächen (56) jeweils über eine Breite erstrecken, die ein Viertel bis ein Drittel der Kettengliedbreite eines Horizontalkettengliedes (1) entspricht.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die an den beiden Teilen bzw. Seiten eines Kettenradzahns (51) ausgebildeten Kontaktflächen (56) zwischen sich einen Winkel (α) von weniger als 110°, insbesondere einen Winkel von 102° ± 2° einschließen.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenradzähne (51) bzw. deren Zahnhälften (51a, 51b) an ihrem radial außen liegenden Zahnkopfbereich zumindest annähernd geradlinig bzw. eben verlaufende Zahnflankenbereiche (62) aufweisen.