DE19623143A1 - Fördermittel für die stetige Schräg- und Vertikalförderung von Schüttgütern und Schlämmen auf extreme Förderhöhen mit Fördergutaufnahme vorrangig nach dem Schöpfprinzip - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Fördermittel für die stetige Schräg- und Vertikalförderung von Schüttgütern und Schlämmen, bei dem die Fördergutaufnahme vorrangig nach dem Schöpfprinzip erfolgt.

Derartige Fördermittel werden auch als Becherwerke bezeichnet und sie gehören in vielfältigen Bauformen zum Stand der Technik.

Ein endloser Förderstrang, an dem in mehr oder weniger großen Abständen Tragorgane für das Fördergut befestigt sind, wird je nach der Art des Zugorgans aus Ketten, Gurten oder Seilen um eine obere Umkehre, die als Antriebsstation ausgebildet ist, und um eine untere Umkehre, die mitunter als Spannstation ausgeführt ist, geführt und dabei in Abhängigkeit des Zugorgans kraftschlüssig oder formschlüssig angetrieben.

Die Maximierung der Förderhöhe, die für zahlreiche Einsatzfälle in der Schüttgutförderung angestrebt wird, gelingt in dem Maße, wie es gelingt, die Eigenmasse des Förderstrangs unter Beibehaltung seiner Festigkeitswerte zu reduzieren.

Das in diesem Zusammenhang als Reißlänge bezeichnete Kriterium liegt bei den Zugorganen aus Ketten niedriger als bei Gurten und ist bei Seilen am größten. Berücksichtigt man hier die zwischenzeitlich für fördertechnische Anwendungen praxisreifen Seile aus Hochfestfasern, z. B. aus Aramiden, die als die derzeit festesten Fasern überhaupt gelten, dann kann unter Verwendung von Seilen aus Aramiden diese Vertikalfördertechnik mit Blick auf die Förderhöhe auf absolute Maximalwerte geführt werden.

Somit sind grundsätzlich Förderhöhen realisierbar, die ein Mehrfaches dessen betragen, was gegenwärtig mit an sich bekannten Gurtbecherwerken möglich ist.

Die konstruktiven Schwerpunkte konzentrieren sich bei der Schaffung eines erfindungsgemäßen Fördermittels auf die Gestaltung des Förderstrangs, bei dem an den Zugorganen in mehr oder weniger großen Abständen Tragorgane für das Fördergut so zu befestigen sind, daß problemlos die Seilscheiben an der Antriebs- und an der Umkehrstation passiert werden können. Gleichermaßen ist eine lösbare Endlosverbindung für den aus einem oder mehreren Seilen gebildeten Förderstrang zu verwenden, die die Antriebs- und Umkehrstation ebenso problemlos passieren kann. Ein derartiges Fördermittel ist im Glückauf-Forschungsheft 52 (1991) Nr. 3, Seite 95 bis 98, beschrieben.

Die Fördergutaufnahme erfolgt dabei durch direkte Beschickung auf der Innenseite des Förderstranges. Ebenso erfolgt die Fördergutabgabe nach dem Prinzip der Innenentleerung durch Schwerkrafteinwirkung.

Das Fördermittel der beschriebenen Art weist infolge des Prinzips der Innenbeschickung und des Prinzips der Innenentleerung einen entsprechenden Abstand der Trume auf und erfordert somit auch zusätzliche Umlenkstationen des Förderstrangs, was insbesondere im Bereich der Antriebsstation den notwendigen Umschlingungswinkel reduziert. Die Beseitigung dieser Nachteile führt zu einer Linienführung des Förderstrangs wie bei konventionellen Becherwerken, bei denen die Fördergutaufnahme und die Fördergutabgabe auf der Außenseite erfolgen und der Förderstrang nur um eine obere und eine untere Umkehre geführt wird, wobei die obere umkehre als Antriebsstation ausgeführt sein muß und die untere Umkehre als Spannstation ausgeführt werden kann.

Modifizierte Klemmverbindungen zwischen den Zugorganen und den in Abständen angeordneten Tragorganen, sowie deren modifizierte Gestaltung selbst, führen erfindungsgemäß zu einem Förderstrang, bei dem die Fördergutaufnahme vorrangig nach dem Schöpfprinzip und die Schüttgutabgabe sowohl nach dem Schwerkraftprinzip als auch insbesondere nach dem Fliehkraftprinzip erfolgen können. Somit erlaubt ein derartig konzipierter Förderstrang höhere Fördergeschwindigkeiten und somit auch größere Fördermengenströme.

Ein größerer Umschlingungswinkel auf der Antriebsstation läßt zudem die Übertragung höherer Umfangskräfte zu, so daß alle Merkmale für Hochleistungsfördermittel mit dem erfindungsgemäßen Fördermittel erreicht werden können. Insbesondere das Merkmal der Fördergutaufnahme auf der Außenseite der Tragorgane nach dem Schöpfprinzip, das für das erfindungsgemäße Fördermittel kennzeichnend ist, bewirkt naturgemäß eine äußere Beanspruchung des Förderstrangs, die wesentlich infolge des Auftreffens der Tragorgane auf das ruhende Fördergut, sowie infolge der Bewegung der Tragorgane durch das Fördergut bestimmt wird. Die äußere Beanspruchung des Förderstrangs ist somit aus Stoß- und Reibungskräften sowie aus Kräften zum Beschleunigen des Fördergutes zusammengesetzt und während des Schöpfvorgangs zeitlich veränderlich.

Diese äußere Beanspruchung ist natürlich von der Form der Tragorgane, deren Abstände, der Fördergeschwindigkeit und dem Fördergut abhängig. Zu den Merkmalen des erfindungsgemäßen Fördermittels gehören demzufolge auch spezielle Merkmale des Förderstrangs, die der sicheren Aufnahme der erwähnten äußeren Beanspruchung infolge schöpfender Fördergutaufnahme gerecht werden, d. h. eine beanspruchungsgerechte Gestaltung der Verbindungsstelle Zugorgan/Tragorgan ist erforderlich.

Zum einschlägigen Stand der Technik gehören hierbei die Befestigung der Tragorgane mittels Tellerschrauben, Segmenthalterung und Schwingmetallhalterung. Bei Fördermitteln der zum Stand der Technik gehörenden Art treten hierbei häufig Schadensfälle auf, indem diese Verbindungsstellen zwischen dem Zugorgan und dem Tragorgan infolge der hohen Beanspruchungen versagen. Während bei Tellerschrauben und Segmenthalterungen die Befestigung des Tragorgans nur in einer Reihe quer zum Zugorgan möglich ist, erlauben Schwingmetallhalterungen eine zweireihige Befestigung, so daß dem aus der äußeren Beanspruchung infolge der Schöpfwiderstände resultierendem Moment aus Ausladung des Tragorgans und der resultierenden Kraft aus den Schöpfwiderständen ein entsprechendes Reaktionsmoment als Kräftepaar entgegengesetzt wirken kann. Trotz der besseren Aufnahme der Beanspruchungen aus den Schöpfwiderständen sind insbesondere im Hochleistungsbereich auch die Schwingmetallhalterungen nur unzureichend geeignet, denn der Abstand der beiden Befestigungsreihen muß baulich bedingt begrenzt bleiben, wodurch erhöhte Befestigungskräfte auftreten.

Zur Beseitigung dieser Nachteile wird der Förderstrang des erfindungsgemäßen Fördermittels so gestaltet, daß die Tragorgane gelenkig an den Verbindungsstellen zu den Zugorganen angeschlossen werden, wodurch die aus dem Schöpfvorgang resultierende Zugkraft aufgenommen wird. Die zugehörige Druckkraft, die ebenfalls beim Schöpfvorgang auftritt, wirkt gegen die Verbindungsstelle des jeweils nachfolgenden Tragorgans, wobei das Tragorgan infolge der kinematischen Lageveränderung bei Lauf um die untere Umlenkstation mit der Verbindungsstelle des jeweils nachfolgenden Tragorgans erfindungsgemäß durch eine Langlochverbindung oder durch eine Koppelstange verbunden ist. Eine solchermaßen gestaltete Befestigung des Tragorgans an den Zugorganen des Förderstrangs erlaubt erfindungsgemäß die Aufnahme sehr hoher Beanspruchungen aus dem gesamten Schöpfwiderstand, da für das Reaktionsmoment ein Kräftepaar mit einem großen Abstand zur Verfügung steht, wodurch die Zug- und Druckkräfte geringer werden.

Die kinematischen Erfordernisse einer derartigen Befestigung der Tragorgane bewirken einen Förderstrang, bei dem die Position der Tragorgane im Volltrum erfindungsgemäß einen günstigeren Füllungsgrad ermöglicht. Bezogen auf die Vorderkante der Tragorgane ist die Umfangsgeschwindigkeit während der oberen und unteren Umlenkungen nicht konstant, sondern jeweils beim Übergang in die Krümmung zunächst langsamer und beim Übergang in die gerade Strecke schneller als die Fördergeschwindigkeit. Infolge dieses Effektes reduziert sich beim Schöpfvorgang vorteilhafterweise die Stoßkraft beim Auftreffen des Tragorgans auf das auf zunehmende Schüttgut und beim Entleerungsvorgang nach dem Fliehkraftprinzip erfährt dieser durch die Zunahme der Umfangsgeschwindigkeit im 2. Quadranten ebenfalls eine vorteilhafte Unterstützung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Vorderansicht des erfindungsgemäßen Fördermittels in schematischer Darstellung. In der Fig. 1 ist zu erkennen, wie das Fördergut (1) dem erfindungsgemäßen Fördermittel zugeführt wird, so daß es von den Tragorganen (2), die in mehr oder weniger großen Abständen an den Zugorganen (3) befestigt sind, nach dem Schöpfprinzip aufgenommen werden kann. Die Tragorgane (2) sind an einer Rahmenkonstruktion (4) befestigt, die ihrerseits über eine Koppelkonstruktion (5) gelenkig mit der Klemmverbindung (6) verbunden ist, die den Anschluß an das Zugorgan (3) darstellt. Ein derartig gebildeter Förderstrang wird über eine nicht dargestellte Verbindungskonstruktion endlos geschlossen und um die obere Umkehre (7), die all Antriebsstation ausgeführt ist sowie um die untere Umkehre (8), die als Spannstation ausgeführt sein kann, geführt und nach dem kraftschlüssig wirkenden Hülltriebprinzip im Umlauf versetzt, so daß die Fördergutaufnahme vorrangig nach dem Schöpfprinzip und die Fördergutabgabe vorrangig nach dem Fliehkraftprinzip erfolgen. Innerhalb des Gehäuses (9) ist somit eine gekapselte Vertikalförderung möglich.

Claims (6)

1. Fördermittel für die stetige Schräg- und Vertikalförderung von Schüttgütern und Schlämmen auf extreme Förderhöhen mit Fördergutaufnahme vorrangig nach dem Schöpfprinzip, wobei das Fördermittel einen endlosen und kraftschlüssig angetriebenen Förderstrang aufweist, bei dem an dessen Zugorgan in mehr oder weniger großen Abständen Tragorgane befestigt sind und daß das Zugorgan aus Seilen besteht, die in paralleler Anordnung mit wenigstens einer lösbaren Endlosverbindung versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragorgane (2) an einer Rahmenkonstruktion (4) befestigt sind, die einerseits gelenkig an der Klemmverbindung (6) und am anderen Ende ebenfalls gelenkig über eine Koppelkonstruktion (5) an der nächstfolgenden Klemmverbindung (6) angelenkt ist, wobei die Klemmverbindungen (6) mit dem Zugträger (3) des Förderstrangs in mehr oder weniger großen Abständen verbunden sind.

2. Fördermittel nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rahmenkonstruktion (4) in Verbindung mit der Koppelkonstruktion (5) entweder als Universalbefestigungselement für unterschiedlichste Tragorgane (2) ausgebildet ist, oder daß das jeweilige Tragorgan (2) selbst in Verbindung mit einer Koppelkonstruktion (5) ausgebildet ist, so daß die Rahmenkonstruktion (4) entbehrlich ist.

3. Fördermittel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erforderliche kinematische Effekt bei der Befestigung der Tragorgane nicht über die Koppelkonstruktion (5) erreicht wird, sondern daß statt dessen eine Langlochverbindung zwischen dem Tragorgan (2) oder der Rahmenkonstruktion (4) und der Klemmverbindung (6) angeordnet wird.

4. Fördermittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugorgan (3) aus mehreren Seilen gebildet sein kann, wobei die Klemmverbindungen (6) so gestaltet sind, daß die Kräfte insbesondere aus dem Schöpfvorgang in jedes dieser Seile eingeleitet werden.

5. Fördermittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderstrang, der durch das Zugorgan (3) und die daran in mehr oder weniger großen Abständen über die Klemmverbindungen (6) befestigten Tragorgane (2) gebildet wird, an den zugehörigen Klemmverbindungen (6) seitliche Zapfen aufweist, so daß innerhalb einer entsprechenden Gleitführungskonstruktion auch eine schräge Förderung und/oder Abwinkelung in der vertikalen Ebene des Fördermittels ermöglicht werden können.

6. Fördermittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Klemmverbindungen (6) Laufrollen angebracht sind, so daß im Zusammenwirken mit einer entsprechend gestalteten Führungskonstruktion auch Linienführungen des Fördermittels ermöglicht werden können, die von der Vertikalen abweichen.