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Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf eine Klemm- und Hubvorrichtung zum Einsatz in Schachtförderanlagen, mit einem Tragwerk sowie einem daran verschiebbaren Hubrahmen, auf dem zwei aus einer Park- in eine Arbeitsposition bewegbare, mit Kalibern versehene, in beide Lastrichtungen wirksame Klemmböcke angeordnet sind, wie durch die Patentansprüche beschrieben.
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In der Schachtfördertechnik kommen seit langer Zeit Klemm- und Hubvorrichtungen zum Einsatz, um entweder Wartungsarbeiten an den Seilgeschirren, Fördermitteln oder der Fördermaschine selbst durchzuführen oder aber auch, um die Förderseile auf die Fördermaschine aufzulegen bzw. zu wechseln.
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Klemm- und Hubvorrichtungen sind in aller Regel sowohl für den Klemmmechanismus als auch für den Hubantrieb mit Hydraulikzylindern ausgestattet. Damit die Klemm- und Hubvorrichtung die gewünschte Arbeit ausführen kann, muss sie zunächst von der Parkin die Arbeitsposition bewegt werden. Hierzu bedient man sich oftmals schlichter mechanischer Hilfsmittel oder ebenfalls einer hydraulischen Verschiebeeinrichtung.
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Grundsätzlich bringt der Einsatz von Hydraulikzylindern immer auch die Notwendigkeit eines Hydraulikaggregates mit sich, welches Raum am Aufstellungsort benötigt. Dies führt zu unerwünschten Brandlasten in der Förderanlage. Die Verwendung nicht brennender Fluide generiert zudem Verschleiß an den Hydraulikkomponenten, so dass diese Lösung zur Vermeidung der Brandlast nicht zur Verfügung steht.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Klemm- und Hubvorrichtungen der gattungsgemäßen Art vorzusehen, die diese Nachteile behebt, die möglichst einfach und wirtschaftlich zu montieren, zu betreiben und zu warten ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1, wobei zweckmäßige Ausführungsformen durch die Merkmale der abhängigen Patentansprüche beschrieben sind.
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Vorgesehen ist nach Maßgabe der Erfindung eine Klemm- und Hubvorrichtung zum Einsatz in Schachtförderanlagen, mit einem Tragwerk sowie einem daran verschiebbaren Hubrahmen, auf dem zwei aus einer Park- in eine Arbeitsposition bewegbare, mit Kalibern versehene, in beide Lastrichtungen wirksame Klemmböcke angeordnet sind, wobei die Bewegung sämtlicher Elemente der Klemm- und Hubvorrichtung, insbesondere auch die der für die Seilklemmung notwendigen Kaliber, mittels elektrischer Antriebe realisiert ist. Die Substitution sämtlicher Hydraulikzylinder durch elektrische Antriebe eliminiert die Brandlast vollständig.
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Die Klemm- und Hubvorrichtung nach Maßgabe der Erfindung zeichnet sich dabei vorzugsweise insbesondere dadurch aus, dass die elektrischen Antriebe als Spindelantriebe, Elektrozylinder oder Elektroverstellgeräte ausgeführt sind.
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Weiterhin bevorzugt zeichnet sich die Klemm- und Hubvorrichtung nach Maßgabe der Erfindung auch dadurch aus, dass ober- und unterhalb des jeweiligen Klemmbocks geführte, auf und ab bewegbare Traversen angeordnet sind, in denen mit den Kalibern im jeweiligen Klemmbock verbundene und auf diese wirkende Kuppelelemente gelagert sind. An den Kuppelelementen sind ebenso bevorzugt Federelemente vorgesehen, zur Aufrechterhaltung einer Restkraft auf die Kaliber im Klemmbock nach Erreichen der erforderlichen Klemmkraft und Abschaltung des die Traversen bewegenden Antriebs. Vorzugsweise ist der die Traversen bewegende Antrieb dabei ein Spindelhub.
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Die Kaliber der Klemm- und Hubvorrichtung, welche die Seile klemmen und für die Lastaufnahme sorgen, werden erstmals nicht hydraulisch sondern ausschließlich mittels elektrischer Antriebe vorgespannt. Da bei der Lastübernahme die Kaliber in der Regel ein Stück nachlaufen, weil der Seilquerschnitt sich leicht verringert und das Seil auch je nach Seiltyp gequetscht wird, muss der Nachlauf mechanisch gewährleistet werden, ohne die komplette Anlegekraft der Kaliber an die Seile zu verlieren. Hydraulikzylinder können problemlos dauerhaft mit Druck beaufschlagt bleiben und daher mit konstanter Kraft nacheilen. Elektroantriebe bieten diese Option nicht. Der Spindelantrieb bringt nun die erforderliche Klemmkraft für alle Kaliber auf und spannt gleichzeitig die Federelemente vor. Ist die erforderliche Klemmkraft erreicht, schalten die Spindelantriebe ab, die Federelemente erhalten die Kraft aufrecht. Bei der Lastübernahme in den Klemmböcken werden die Kaliber von den Seilen weiter eingezogen, dabei geben die Federelemente Teile der gespeicherten Energie frei und erhalten somit eine Restkraft auf die Kaliber aufrecht.
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Vorgesehen sein kann nach Maßgabe der Erfindung auch, dass zur Verschiebung der Klemmböcke in die Arbeits- und Parkposition ebenfalls Elektroverstellgeräte vorgesehen sind.
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Mit der vorliegenden Erfindung ist es erstmals möglich bei einer Klemm- und Hubvorrichtung mit Lastaufnahme in beide Lastrichtungen gänzlich auf ein Hydraulikaggregat verzichten zu können. Der Gleichlauf elektrischer Antriebe ist einfacher zu realisieren als bei Hydraulikzylindern und wesentlich genauer, daher können mit simplen Methoden größere Hubgeschwindigkeiten erzielt werden. Die ertragbaren Tieftemperaturen einer hydraulischen und elektrischen Klemm- und Hubvorrichtung sind vergleichbar (in der Regal 0 °C), jedoch ist eine elektrische Klemm- und Hubvorrichtung vorteilhafter Weise sofort einsatzbereit während Hydraulik-Fluide erwärmt werden müssen, bevor sie betriebsbereit sind.
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Weitere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden rein illustrativen und in keiner Weise beschränkenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen; darin zeigt:
- 1 die perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Klemm- und Hubvorrichtung nach Maßgabe der Erfindung;
- Fig, 2 die Detailansicht einer Hubeinrichtung der Klemm- und Hubvorrichtung nach 1;
- 3 die Detailansicht der Vorderseite eines Klemmbocks der Klemm- und Hubvorrichtung nach 1;
- 4 die Detailansicht der Rückseite des Klemmbocks der Klemm- und Hubvorrichtung nach 3; und
- 5 die Detailansicht der Klemmbockverschiebung der Klemm- und Hubvorrichtung nach 1.
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Die 1 zeigt die perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Klemm- und Hubvorrichtung 2 zum Einsatz in Schachtförderanlagen nach Maßgabe der Erfindung. Wie der 1 zu entnehmen ist, umfasst diese zunächst ein Tragwerk 4, welches in der dargestellten Ausführungsform eine Stahlbaukonstruktion in der Form eines Portals ist, welches auf Ständern 6 ruhende Querträger 8 aufweist, wobei die Ständer 6 gleichzeitig als Führungen oder Hängelaschen für einen Hubrahmen 9 dienen, der sich an den Ständern 6 geführt auf und ab bewegen kann. Die Auf- und Abbewegung des Hubrahmens 9 wird durch eine Hubeinrichtung 10 gewährleistet, deren Einzelheiten weiter unten beschrieben sind. Wie in Fig, 1 zu erkennen, sind in der dargestellten Ausführungsform auf dem Hubrahmen 9 zwei Klemmböcke 12 angeordnet, die in beide Lastrichtungen wirksam sind und auf dem Hubrahmen 9 durch Klemmbockverschiebungen 14 aus einer Park- in eine Arbeitsposition bewegbar sind. Wie der 1 darüber hinaus zu entnehmen ist, sind die Klemmböcke 12 mit ober- und unterhalb des jeweiligen Klemmbocks 12 angeordneten, geführten, auf und ab bewegbaren Klemmtraversen 16 versehen, in denen mit (nicht dargestellten) Kalibern im Klemmbock 12 verbundene und auf diese wirkende und weiter unten beschriebene Kuppelelemente gelagert sind. Wie der 1 schließlich zu entnehmen ist wird die Bewegung sämtlicher Elemente der gezeigten Klemm- und Hubvorrichtung 2 mittels elektrischer Antriebe 26, 46, 54 realisiert, was die Brandlast, wie sie durch den Einsatz herkömmlicher Hydraulikkompoenten zur Bewegung der Elemente vorhanden wäre, vollständig eliminiert.
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Die 2 zeigt die Detailansicht einer Hubeinrichtung 10 der Klemm- und Hubvorrichtung 2 nach 1. Zu erkennen ist dabei ein an einer Aufhängung 24 fixierter Antriebsmotor 26. Dieser wirkt auf eine Gewindespindel 28, welche am unteren Ende in einem Loslager 30 und am oberen Ende in einem an der Aufhängung 24 fixierten Festlager 32 gelagert ist. In dem Hubrahmen 9 ist, wie in 2 zu erkennen, eine Spindelmutter 34 verdrehsicher angeordnet, durch welche die Gewindespindel 28 geführt ist. Je nach Drehrichtung des Antriebsmotors 26 hebt die Gewindespindel 28 den Hubrahmen 9 über die Spindelmutter 34 an oder senkt diesen ab.
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Die 3 zeigt die Detailansicht der Vorderseite eines Klemmbocks 12 der Klemm- und Hubvorrichtung 2 nach 1. Wie zu erkennen ist, besteht der Klemmbock 12 in der dargestellten Ausführungsform aus einer Schweißkonstruktion, welche an der Vorderseite mit Klemmeinrichtungen 36 für (nicht dargestellte) Seile versehen ist. Wie zu erkennen sind ober- und unterhalb des jeweiligen Klemmbocks 12 an Führungen 38 geführte, auf und ab bewegbaren Klemmtraversen 16 vorgesehen. In diesen Klemmtraversen 16 sind wie erkennbar mit (nicht dargestellten) Kalibern im Klemmbock 12 verbundene und auf diese wirkende Kuppelelemente 40 gelagert. An den Kuppelelementen 40 sind Federelemente 42 vorgesehen, zur Aufrechterhaltung einer Restkraft auf die (nicht dargestellten) Kaliber im Klemmbock 12 nach Erreichen der erforderlichen Klemmkraft und Abschaltung des die Klemmtraverse 16 bewegenden Antriebs.
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Die 4 zeigt die Detailansicht der Rückseite des Klemmbocks 12 der Klemm- und Hubvorrichtung 2 nach 3. Gleiche Elemente wie in der 3 sind dabei mit identischen Bezugszeichen versehen. Die 2 macht den Antrieb der Klemmtraversen 16 deutlich, der, wie zu erkennen, aus zwei auf die Klemmtraversen 16 wirkende Gewindespindeln 44 besteht. Die Gewindespindeln 44 werden durch von einem Antriebsmotor 46 in Rotation versetzte Gelenkwellen 48 über zwei Kegelradgetriebe 50 angetrieben, wodurch die Klemmtraversen, je nach Drehrichtung des Antriebsmotors 46, gemeinsam nach oben oder nach unten bewegt werden und über die Kuppelelemente 40 und die damit verbundenen Federelemente 42 auf die (nicht gezeigten) Kaliber im Klemmbock 12 wirken.
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5 schließlich zeigt die Detailansicht der Klemmbockverschiebung 14 der Klemm- und Hubvorrichtung 2 nach 1. Neben Elementen, die schon aus den vorhergehenden Figuren bekannt sind, ist in der 5 zu erkennen, dass die Klemmbockverschiebung 14 in der dargestellten Ausführungsform aus einem Elektroverstellgerät 52 besteht, welches mit einem Antriebsmotor 54 über ein Getriebe 56 verbunden ist. Das Elektroverstellgerät 52 ist dabei an einem Ausleger 58 des verschieblich auf dem Hubrahmen 9 angeordneten Klemmbock 12 angelenkt, wodurch der Klemmbock 12 je nach Drehrichtung des Antriebsmotors 54 auf dem Hubrahmen 9 in oder aus einer Arbeitsposition in oder aus einer Parkposition bewegt wird.
