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Die
Erfindung betrifft einen Rinnenschuss für kombinierte Förder-
und Gewinnungseinrichtungen insbesondere für den Untertagebergbau,
mit einem Untertrum und einem Obertrum zur Führung der
Mitnehmerelemente einer Förderkette, mit einer geschweißten
Rahmenkonstruktion, die zwei Seitenwangen aufweist, die aus spiegelverkehrt
angeordneten, einstückigen Walzprofilen mit vom einem Ende
zum anderen Ende konstanter Profilform bestehen, die im Montagezustand
nach außen abgewinkelt einen Bodenschenkel und einen Deckschenkel sowie
einen diese verbindenden, aufragenden Zwischenschenkel umfassen,
der mit einer Kröpfung versehen ist, an der innenseitig
wenigstens eine Stufe zur Abstützung und Anschweißung
wenigstens eines die Walzprofile in der Rahmenkonstruktion versteifenden
Zwischenblechs ausgebildet ist, und mit Aufnahmetaschen für
demontierbare Rinnenschussverbindungsmittel, die außen
am Walzprofil zwischen Deckschenkel und Bodenschenkel nahe beider
Enden befestigt sind.
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In
untertägigen Gewinnungsanlagen wie z. B. untertägigen
Bergbaubetrieben kommen Kettenkratzförderer großer
Gesamtlängen zum Einsatz, die aus einzelnen endseitig zugfest
miteinander verbundenen Rinnenschüssen zusammengesetzt
sind. Die Verbindung der benachbarten und aneinander angeschlossenen
Rinnenschüsse erfolgt insbesondere über Knebeltaschen
und Knebel als Rinnenschussverbindungsmittel, die eine gewisse Winkelbeweglichkeit
in der Horizontalen und der Vertikalen der benachbarten Rinnenschüsse
zulassen, damit der Kettenkratzförderer Bodenunebenheiten
im Liegenden ausgleichen kann und mit dem Fortschritt der Abbaufront
mitbewegt werden kann. Sofern die Rinnenschüsse für
Strebförderer eingesetzt werden, sind sie versatzseitig
und/oder abbaustoßseitig mit Anbauteilen zur Führung
z. B. eines Ge winnungshobels oder eines Walzenladers versehen und
weisen Anschlusskonsolen für einen am Strebausbau widergelagerten Schreitbalken
auf. Durch Verbesserungen der Gewinnungsleistung der Gewinnungsmaschinen
und durch Steigerung der Streblängen auf mittlerweile bis zu
450 m steigt die von den Förderern zu bewältigende
Förderleistung ebenfalls an und moderne Streb- und Streckenförderer
müssen Förderkapazitäten von wenigstens
2000 t/h (Tonnen/Stunde), bei Hochleistungsförderern auch
von 5000 t/h bewältigen können. Mit steigender
Förderkapazität nimmt der Verschleiß einzelner
Rinnenschüsse zwangsläufig zu und es besteht im
Markt ein Bedarf an Förderrinnen mit hoher Förderkapazität
und langer Lebensdauer bei möglichst niedrigen Produktionskosten
und niedrigem Gesamtgewicht der einzelnen Rinnenschüsse.
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Moderne
untertägige Streb- und Streckenförderer können
anhand des' Aufbaus der Rinnenschüsse in drei Gruppen eingeteilt
werden. Die erste Gruppe beinhaltet Förderer mit vollständig
gegossenen Rinnenschüssen. Der Vorteil derartiger Gusskonstruktionen
liegt in ihrer hohen Reproduzierbarkeit, der hohen Belastbarkeit
aufgrund des homogenen Aufbaus und der geringen Anfälligkeit
gegenüber Montagefehlern. Nachteilig sind die hohen Materialkosten, die
geringe Eignung, einzelne Zonen für höhere Belastungen
oder längere Lebensdauer auszulegen sowie die fehlende
Möglichkeit, Verschleißteile auszutauschen.
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Die
zweite Gruppe bilden sogenannte Hybridrinnen, die einerseits aus
Gussteilen und andererseits aus Walzteilen bestehen. Eine derartige
Hybridrinne zeigt beispielsweise die
EP 525 926 B1 . Hybridrinnen kommen mit einer
geringen Anzahl von Schweißnähten aus, da z. B.
die gesamte Konstruktion der Seitenwange einschließlich
Seitenprofil zur Führung der Kratzer in den Trumen und
Knebeltasche als Teil der Rinnenschussverbindungsmittel einstückig
ausgebildet werden kann, während der Förderboden
als eines der hauptbelasteten Teile an den gegossenen Seitenwangen
angeschweißt wird. Ferner ist bei Hybridrinnen bekannt,
die Rinnenschussverbindungsmittel und andere Anbauteile zum Rücken
des Förderers oder zur Führung einer Gewinnungsmaschine
nachträglich anzuschweißen (
DE 39 05 324 A1 ).
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Die
dritte Gruppe von Rinnenschüssen besteht vollständig
oder annähernd vollständig aus einer Schweißkonstruktion
und die Erfindung geht von der aus der
EP 1 362 805 B1 bekannten
Konstruktion aus, bei der zumindest die Seitenwangen aus Walzprofilen
mit einer über die Höhe unsymmetrisch Profilform
bestehen, die zwischen einem Boden- und einem Deckschenkel eine
Kröpfung mit Stufe aufweist, an der ein die Walzprofile
quasi starr verbindender Zwischenboden angeschweißt ist.
Durch die Kröpfung entsteht eine besonders vorteilhafte
Profilform, die das Anschweißen von Funktions- und Anbauteilen
erleichtert und die notwendigen Montageschritte zum Herstellen eines
Binnenschusses als Schweißkonstruktion verringert. Die
Versteifung der Rahmenkonstruktion erfolgt mittig. Durch eine Überlappung des
Binnenschusses mit den Aufnahmetaschen für Knebel am einen
Rinnenschussende und einer zurückversetzten Anordnung der
Aufnahmetaschen am anderen Rinnenschussende sollen die Walzprofile, der
Förderboden bzw. der Zwischenboden vor Übermüdungsbrüchen
geschützt werden.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen Rinnenschuss zu schaffen, der sämtliche
Vorteile einer Schweißkonstruktion bietet und insbesondere
zur Verwendung in Walzenladerbetrieben zum Abbau von Flözen
mit Abbauhöhen von vorzugsweise mehr als 5 m geeignet ist.
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Diese
Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Rinnenschuss
dadurch gelöst, dass eine mit dem Bodenschenkel der Walzprofile
verbundene und beide Bodenschenkel im Abstand vom Zwischenboden
miteinander verbindende Unterkonstruktion vorgesehen ist, die an
den Enden unterhalb der Bodenschenkel positionierte Aufnahmestücke
für Querkraftübertragungsmittel aufweist. Da in
Walzenladerbetrieben zum Abbau von Flözmächtigkeiten über
z. B. 5 m Walzenlader zum Einsatz kommen müssen, deren
Eigengewicht 120 t übersteigen kann, sind die einzelnen
Rinnenschüsse im Betriebseinsatz erheblichen Kräften
ausgesetzt, die insbesondere am Zwischenboden sowie am Fördererboden
des Obertrums, aber auch an Bodenelementen des Untertrums zu verstärktem
Verschleiß aufgrund Relativbewegungen benachbarter Rinnenschüsse
zueinander führen können. Durch die erfindungsgemäße
Anordnung von Querkraftübertragungsmitteln in einer Unterkonstruktion
unterhalb der Bodenschenkel können die im Betriebseinsatz
quer zur Förderrichtung auftretenden Kräfte entfernt
vom Förderer- und Zwischenboden übertragen werden
und durch die Positionierung dieser Mittel unterhalb der Walzprofile
in einer Unterkonstruktion bestehen auch keine Beschränkungen
für die Dimensionierung der Querkraftübertragungsmittel.
Gleichzeitig sorgt die Unterkonstruktion für eine zusätzliche
Aussteifung der beiden Walzprofile zueinander, so dass die zentralen
Bauelemente jedes Rinnenschusses, nämlich die aus Walzenprofilen
bestehenden Seitenwangen, auch einen größeren
Abstand als bisher üblich erhalten können, wodurch wiederum
bei breiteren und ggf. höherbauenden Mitnehmern die Förderleistung
eines mit den erfindungsgemäßen Rinnenschüssen
gebildeten Förderers gesteigert werden kann.
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Bei
der insbesondere bevorzugten Ausgestaltung bestehen die Querkraftübertragungsmittel aus
im Montagezustand zusammenwirkenden und lösbar ineinandersteckbaren
Ausnehmungen und Zapfen an den Stirnflächen der Rinnenschussenden. Aus
Montage- und Fertigungsgründen ist besonders vorteilhaft,
wenn die Aufnahmestücke an einem Ende des Rinnenschusses
ausschließlich Zapfen und die Aufnahmestücke am
anderen Ende eines Rinnenschusses ausschließlich Ausnehmungen
für den Eingriff der Zapfen eines weiteren Rinnenschusses
aufweisen. Vorzugsweise weist jedes Aufnahmestück an einem
Rinnenschussende genau einen Zapfen und das zugehörige
Aufnahmestück am anderen Rinnenschussende genau eine passende
Ausnehmung für diesen Zapfen auf, damit bei einem Förderer
jeweils an einem Rinnenschussende unterhalb beider Walzprofile jeweils
ein Zapfen vorspringt bzw. eine Ausnehmung für den Eingriff
des Zapfens vorgesehen ist. Jedem Walzprofil bzw. jeder Seitenwange ist
mithin jeweils ein Querkraftverbindungsmittel zugeordnet und je
Rinnenschussende sind folglich zwei Querkraftübertragungsmittel
vorhanden.
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Um
die Herstellung zu vereinfachen, können die Zapfen insbesondere
aus Bolzen bestehen, die einen in einer bzw. der Ausnehmung im Aufnahmestück
festschweißbaren Bolzenschaft und einen im Montagezustand über
die Aufnahmestücke stirnseitig hinausragenden Bolzenkopf
aufweisen. Bei dieser Ausgestaltung können mithin alle
Aufnahmestücke aus einem identisch ausgebildeten Basiselement
mit einer Ausnehmung bestehen, wobei ein Teil der Aufnahmestücke
mit einem eingeschweißten Bolzen als Zapfen versehen wird,
um mit dem selben Basisteil ein Vaterteil und ein Mutterteil für
die Querkraftverbindungsmittel zu schaffen. Da im Betriebseinsatz
benachbarte Rinnenschüsse eine gewisse Winkelbeweglichkeit
zueinander aufweisen müssen, kann bei dieser Ausgestaltung
der Bolzenkopf vorteilhafterweise mit einer balligen Mantelfläche
versehen sein und/oder der Bolzenschaft geht über eine
umlaufende Einschnürung in den Bolzenkopf über.
Die ballige Mantelfläche lässt eine ausreichende
Winkelbeweglichkeit zu und sorgt für geringe Presskräfte
in den Kontaktzonen zwischen Ausnehmung und Bolzenkopf. Die Einschnürung
sorgt für den notwendigen Freiraum, falls benachbarte Rinnenschüsse
mit minimalem Abstand aneinander liegen und gleichzeitig abgewinkelt
zueinander stehen. Die rundumlaufende Einschnürung sorgt
zugleich für das ausreichend notwendige Bewegungsspiel
für die Abwinklung sowohl vertikal als auch horizontal,
d. h. in Querrichtung. Die Aufnahmestücke zur Verwendung
mit Zapfen können vorteilhafterweise aus schmalen Leisten
oder Blöcken mit einer zur Rückseite der Aufnahmestücke
offenen Ausnehmung bestehen, wodurch die Zapfen über eine
von der Rückseite der Aufnahmestücke angebrachte
Schweißverbindung in den Ausnehmungen befestigbar oder
befestigt sind. Mutterteil und Vaterteil der Querkraftverbindungsmittel
unterscheiden sich mithin nur dadurch, ob ein Bolzen als Zapfen
in der Ausnehmung eingesetzt ist oder nicht.
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Die
Aufnahmestücke können in einfachster Ausgestaltung
aus abgeschnittenen und bearbeiteten Blöcken, aber auch
aus Schmiedeteilen oder Gussteilen bestehen. Zur Optimierung des
Gesamtgewichtes der Rinnenschüsse ist vorteilhaft, wenn
an jedem Ende des Rinnenschusses zwei separate Aufnahmestücke
angeordnet sind, wobei dann die insgesamt vorhandenen vier Aufnahmestücke
vorzugsweise über ein einziges, durchgehendes Bodenblech ausreichender
Blechdicke verbunden sind. Das Bodenblech steift dann die Aufnahmestücke
zu einer biegesteifen Unterkonstruktion aus, wodurch wiederum die
Rahmenkonstruktion aus Walzprofilen und Zwischenboden zusätzlich
ausgesteift wird. Zur Vereinfachung der Montage und Verbesserung
der Verbindung kann dabei das Bodenblech mit Randaussparungen zur
Vorpositionierung und Befestigung der Aufnahmestücke versehen
sein. Gemäß einer besonders vor teilhaften Ausgestaltung
ragt das Bodenblech zumindest über den Bodenschenkel eines der
beiden Walzenprofile nach außen mit einem Blechstreifen
hinaus, um mit diesem vor dem Walzprofil vorkragenden Blechstreifen
eine Maschinenfahrbahn für eine Gewinnungsmaschine, insbesondere
einen Walzenlader zu bilden. Da die Maschinenfahrbahn integral am
Bodenblech ausgebildet ist, entfällt eine zusätzliche
Schweißnaht bei gleichzeitiger Erhöhung der Biegefestigkeit
des Rinnenschusses. Weiter vorzugsweise kann das Bodenblech auch über
den Bodenschenkel des gegenüberliegenden Walzprofils mit
einem durchgehenden Blechstreifen oder mit Blechstreifenabschnitten
zur Befestigung von Anbauelementen wie Anschlusskonsolen für Rückbalken,
Versteifungsbleche zur Unterstützung einer Triebstockanordnung
für einen Walzenlader, Brackenbleche od. dgl., hinausragen.
Im Betriebseinsatz liegt die Maschinenfahrbahn meist dem abzubauenden
Mineral abbaustoßseitig gegenüber, während
die Anbauelemente an der Versatzseite angeordnet sind.
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Um
die Blechdicke des Bodenblechs zu minimieren, ist besonders vorteilhaft,
wenn unter dem Bodenblech Versteifungsrippen angeformt oder vorzugsweise
angeschweißt sind. Die Versteifungsrippen können
hierbei quer- und längsverlaufend und auch kreuzweise angeordnet
werden, um mit möglichst geringem Materialgewicht von Bodenblech
und Versteifungsrippen eine optimale Biegesteifigkeit der sich im
Wesentlichen über die gesamte Tiefe des Rinnenschusses
erstreckenden Unterkonstruktion zu erreichen.
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Gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausgestaltung weisen die Aufnahmestücke
an ihrer Oberseite eine integral angeformte Nut auf, die zur Aufnahme,
Zentrierung und Abstützung des Bodenschenkels dient und
an der der Bodenschenkel angeschweißt ist. Bei dieser Ausgestaltung
bestehen die Aufnahmestücke insbesondere aus Gussteilen
mit integral angeformter Nut. Die Nutwände können dann
den Bodenschenkel nicht nur geringfügig seitlich abstützen,
sondern durch die Nut an der Oberseite der Aufnahmestücke
kann die Schweißnaht zwischen Bodenschenkel und Aufnahmestück
im Abstand oberhalb der Maschinenfahrbahn angebracht werden. Die
nach außen weisenden Außenflächen der
Nutflanken können insbesondere gewölbt verlaufen,
und die Nuttiefe ist vorzugsweise größer als die Dicke
der Bodenschenkel, damit die Bodenschenkel und die Befestigungsschweißnaht
vertieft und durch die Nutflanken geschützt innerhalb der
Nut liegen. Die Aufnahmestücke erstrecken sich vorzugsweise zu
beiden Seiten der Bodenschenkel der Walzprofile, um eine vorteilhafte
Abstützung der die Seitenwangen bildenden Walzprofile auf
dem Liegenden zu ermöglichen. Die Aufnahmestücke
können an der Oberseite des nach innen sich erstreckenden
Abschnitts eine Befestigungsschräge für Auflageleisten zur
Vertikalabstützung der Mitnehmerelemente der Kratzerkette
im Untertrum aufweisen. Die Auflageleisten können insbesondere
aus schmalen Blechleisten bestehen, die im Montagezustand schräg
zum Zwischenboden angeordnet sind und auf denen die im Untertrum
zurücklaufenden Mitnehmerelemente aufliegen. Das Bodenblech
kann dann zugleich einen Untertrumboden für den Untertrum
bilden und die Auflageleiste als mit den Mitnehmern im Untertrum
in Berührung kommenden Elemente können ggf. ausgetauscht
werden. Besonders vorteilhaft ist, wenn die Querkraftübertragungsmittel
unterhalb der Befestigungsschrägen und relativ zu den Bodenschenkeln nach
innen versetzt positioniert sind. Durch diese Maßnahme
liegen dann die Querkraftübertragungsmittel weiter innen
als die Rinnenschussverbindungsmittel zur Aufnahme der Knebel od.
dgl., mit welchen eine zugfeste Verbindung nebeneinander liegender Rinnenschüsse
erzielt wird.
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Der
Zwischenschenkelabschnitt der Walzprofile kann insbesondere einen
oberen Zwischenschenkelabschnitt oberhalb der Kröpfung
und einen gegenüber diesem nach innen versetzten unteren Zwischenschenkelabschnitt
unterhalb der Kröpfung aufweisen, wobei der untere Zwischenschenkelabschnitt
des Walzprofils unterhalb der Stufe mit seiner Innenseite zumindest
partiell die Seitenwände des Untertrums bilden kann und/oder
der obere Zwischenschenkelabschnitt oberhalb der Stufe und Kröpfung
mit seiner Innenseite eine Aufnahme für einen Wechseltrog
als Obertrum begrenzt. Die Verwendung eines Wechseltrogs als Obertrum
hat den Vorteil, dass der im Allgemeinen am stärksten belastete
und am schnellsten verschlissene Wechseltrog ausgetauscht und gleichzeitig
der verbleibende Rinnenschuss erneut verwendet werden kann. Die
Befestigung des Wechseltrogs kann, wie im gattungsge mäßen
Stand der Technik, über eine Schweißverbindung
aber auch über andere Verbindungsmittel erfolgen.
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Bei
den erfindungsgemäßen Rinnenschüssen
kann der untere Zwischenschenkelabschnitt vorzugsweise schräg
nach außen abgewinkelt verlaufen. Durch diese Ausgestaltung
kann erreicht werden, dass weder der obere Zwischenschenkelabschnitt
noch der untere Zwischenschenkelabschnitt mit den Mitnehmerelementen
im Betriebseinsatz in Kontakt kommen. Die Walzprofile können
dann ausschließlich eine Versteifungsfunktion für
die Seitenwange übernehmen und eine Anbindungsmöglichkeit für
weitere Anbauteile schaffen. Ferner kann das Walzprofil im Bereich
der Kröpfung mit einer die Stufe verstärkenden
Materialanhäufung versehen sein und/oder unmittelbar oberhalb
der Kröpfung die schmalste Wandstärke aufweisen,
wodurch die Profilform der Walzprofile an die auftretenden Belastungen
angepasst wird.
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Die
Profilform der Walzprofile wird vorzugsweise derart gewählt,
dass der Bodenschenkel und der Deckschenkel vertikal versetzt übereinander
liegen und an ihren nach außen abgewinkelten Schenkelenden
etwa auf einer Vertikallinie enden. Für die bevorzugte
Verwendung des erfindungsgemäßen Rinnenschusses
in Walzenladerbetrieben kann ein versatzseitig befestigtes Seitenblech
vorgesehen sein, an dem Halter für einen Walzenlader-Triebstock befestigt
sind und/oder an dem Brackenbleche zur versatzseitigen seitlichen
Erhöhung des Obertrums befestigt sind.
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Weitere
Vorteile und Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen
Binnenschusses ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines
in der Zeichnung gezeigten bevorzugen Ausführungsbeispiels.
In der Zeichnung zeigen:
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1 einen
erfindungsgemäßen Rinnenschuss in Seitenansicht,
teilweise aufgebrochen;
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2 den
Rinnenschuss aus 1 perspektivisch in Ansicht
von unten;
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3 die
Rahmenkonstruktion eines erfindungsgemäßen Rinnenschusses
ohne Unterkonstruktion;
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4 perspektivisch
die Unterkonstruktion einer erfindungsgemäßen
Rinnenschusses ohne Aufnahmestücke;
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5 eine
Seitenansicht auf eine Hälfte der Konstruktion aus 3;
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6 perspektivisch
ein Aufnahmestück für einen erfindungsgemäßen
Rinnenschuss; und
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7 eine
Detailansicht von zwei miteinander am Rinnenstoß verbundenen
Rinnenschüsse mit ineinanderfassenden Querkraftübertragungsmittel
in einer Schnittansicht.
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In
den 1 und 2 ist insgesamt mit Bezugszeichen 10 ein
erfindungsgemäßer Rinnenschuss für eine
kombinierte Förder- und Gewinnungseinrichtung für
den Untertagebergbau, insbesondere den Abbau von Kohle, bezeichnet.
Der Rinnenschuss 10 weist eine geschweißte Rahmenkonstruktion 1 auf,
die mittels zweier aus Walzprofilen 2 bestehender Seitenwangen
einen Untertrum 3 und einen Obertrum 4 einer Fördereinrichtung
begrenzt. Mit einer Vielzahl identisch aufgebauter und miteinander über
Rinnenschussverbindungsmittel 70 verbundener Rinnenschüsse
kann ein Förderer gebildet, in dessen Untertrum 3 und
Obertrum 4 nicht dargestellte Mitnehmerelemente wie insbesondere
Kratzer einer ebenfalls nicht dargestellten Kratzerkette umlaufen,
um Kohle oder andere Materialien aus einem Streb herauszutransportieren.
Der Obertrum 4 des Rinnenschusses 10 bildet den
Fördertrum, in welchem mittels einer nicht dargestellten
Gewinnungseinrichtung hereingewonnenes Material, wie vorzugsweise
Kohle, aus dem Streb abgeführt und an einen Streckenförderer übergeben
wird. Der Untertrum 3 dient als Rücklauftrum für
die Kratzerkette, in welchem kein Materialtransport erfolgt, wie
dies an sich dem Fachmann für untertägige Förder-
und Gewinnungseinrichtungen bekannt ist.
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Im
gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Rinnenschuss 10 zur
Verwendung in einem Walzenladerbetrieb ausgebildet und der Rinnenschuss 10 weist
zur Führung eines nicht dargestellten Walzenladers abbaustoßseitig,
d. h. in den 1 und 2 an der
linken Seite, eine Maschinenfahrbahn 5 und versatzseitig
von Untertrum 3 und Obertrum 4 Anschlusskonsolen 6 für
einen hier nicht dargestellten Triebstock auf. Der erfindungsgemäße
Rinnenschuss 10 ist für die Verwendung in einem
Walzenladerbetrieb konstruiert, bei welchem der Walzenlader bei
jedem Durchgang eine Flözmächtigkeit von mehr als
5 m gleichzeitig abbauen kann. Entsprechend muss mit der Kratzerkette
im Obertrum 4 auch das bei dieser Mächtigkeit
hereingewonnene Material abtransportiert werden können.
Walzenlader für derartige Flözmächtigkeiten
können Eigengewichte von mehr als 120 t aufweisen, weswegen
der Rinnenschuss 10 zur sicheren Aufnahme derartiger Leergewichte
ausgelegt und erfindungemäß konstruiert ist.
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Ein
zentrales Konstruktionselement des Rinnenschusses
10 bilden
die aus Walzprofilen
2 bestehenden Seitenwangen, wobei
die beiden Walzprofile
2, wie
1 gut erkennen
lässt, spiegelverkehrt zueinander angeordnet sind und zum
einen über einen Zwischenboden
7 und zum anderen über
eine insgesamt mit Bezugszeichen
20 bezeichnete Unterkonstruktion
im Wesentlichen starr und biegesteif miteinander verbunden sind.
Die die Seitenwangen bildenden Walzprofile
2 haben im Wesentlichen
den Aufbau, wie er in der
EP
1 362 805 B1 beschrieben ist, auf deren Offenbarungsgehalt
zur Ergänzung der vorliegenden Offenbarung zusätzlich
Bezug genommen wird. Die Profilform der Walzprofile
2 wird
nachfolgend anhand von
5 erläutert. Die Walzprofile
2 weisen
eine über die Höhe unsymmetrische, über die
Länge eines Rinnenschusses
10 allerdings konstante
Profilform auf. Jedes Walzprofil
2 weist eine Profilform
mit einem im Montagezustand bezogen auf Untertrum
3 bzw.
Obertrum
4 jeweils nach außen abgewinkeltem Bodenschenkel
11 und
Deckschenkel
12 auf, zwischen denen sich ein insgesamt
gesehen vertikal aufragender Zwischenschenkel
13 erstreckt.
Der Zwischenschenkel
13 wird über eine etwa mittig
angeordnete und beim Walzen bereits angeformte Kröpfung
14 in
einen oberen, vertikal verlaufenden Zwischenschenkelabschnitt
5 oberhalb der
Kröpfung
14 und in einen unteren Zwischenschenkelabschnitt
16 unterteilt,
der beim gezeigten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Walzprofils
2 ausgehend
von der Kröpfung
14 in einem Schrägwinkel
von hier näherungsweise 15° relativ zur Vertikalen
nach außen und unten verläuft. Der integral am
unteren Zwischenschenkelabschnitt
16 angeformte und nach
außen abgewinkelte Bodenschenkel
11 und der integral
am oberen Zwischenschenkelabschnitt
15 angeformte, wiederum
nach außen abgewinkelte Deckschenkel
12 verlaufen
jeweils um etwa 90° abgewinkelt zur Vertikalen, d. h. hier
im Wesentlichen horizontal. Das Ausmaß der Kröpfung
14 und
der Schrägenwinkel des unteren Zwischenschenkelabschnitts
16 sind
derart gewählt, dass im Montagezustand der Bodenschenkel
11 und der
Deckschenkel
12 im Prinzip die gleiche Länge haben, übereinander
liegen und in denselben Vertikalebenen enden. Die Kröpfung
14 bildet
eine Materialanhäufung, auf dessen Oberseite eine Stufe
17 entsteht,
an welcher der Zwischenboden
7 aufliegt und mittels einer
auch maschinell anbringbaren Längsschweißnaht
angeschweißt wird. Die einander spiegelverkehrt gegenüberliegenden
Seitenwangen werden, wie in
1 gezeigt,
durch den Zwischenboden
7 quasi starr miteinander verbunden,
um der Rahmenkonstruktion
1 in der mittleren Ebene eine ausreichende
Steifigkeit zu verleihen. Die zentralen Elemente der Rahmenkonstruktion
1 bestehen
mithin primär aus nur drei Teilen, nämlich den
beiden Walzprofilen
2 und dem Zwischenboden
7,
die über zwei Längsschweißnähte
miteinander verbunden werden können.
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Wie
die 3 und 5 besonders deutlich zeigen,
ist jeweils an den Enden eines jeden Rinnenschusses unterhalb des
Bodenschenkels 11 ein schmales, blockförmiges
und vorzugsweise aus einem Gussteil bestehendes Aufnahmestück 30 angeschweißt,
welches sich zu beiden Seiten des Bodenschenkels 11 erstreckt
und den Bodenschenkel 11 und somit auch das Walzprofil 2 nach
oben hin abstützt. Die 6 zeigt
im Detail das Aufnahmestück 30 zur Verwendung
in den erfindungsgemäßen Rinnenschüssen.
Um eine günstige Schweißverbindung zwischen dem
Bodenschenkel 11 und den Aufnahmestücken 30 zu
erhalten, weisen die Aufnahmestücke 30 an der
Oberseite 31 eine Nut 32 auf, deren Breite an
die Breite des Bodenschenkels 11 angepasst ist. Die hier
bereits beim Gießen der Aufnahmestücke 30 angeformte
Nut 32 weist eine außenliegende Nutflanke 33 auf,
die höher aufragt als der Bodenschen kel 11 und
die außen mit einer Wölbung 34 versehen
ist. Eine Schweißnaht zum Festschweißen des Bodenschenkels 11 in
der Nut 32 kann an der hier vertikal verlaufenden Innenseite 35 der äußeren Nutflanke 33 und
somit in einem bezogen auf die äußeren Abschnitte
der Aufnahmestücke 30 geschützten Bereich
erfolgen. Eine zweite Schweißnaht zur Befestigung des Bodenschenkels 11 an
den Aufnahmestücken 30 kann am Übergang
der innenliegenden Nutflanke 36 angebracht werden, deren
Innenseite entsprechend der Abschrägung des unteren Zwischenschenkelabschnitts 16 leicht
abgewinkelt verläuft und anschließend in eine
schräg verlaufende, nach oben weisende Befestigungsschräge 37 am Aufnahmestück 30 übergeht.
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Im
gezeigten Ausführungsbeispiel bestehen, wie aus 4 gut
ersichtlich ist, sämtliche vier Aufnahmestücke 30 aus
identischen Blöcken und jedes dieser Aufnahmestücke 30 ist
mit einer kreisrunden, durchgehenden und am Umfang geschlossenen Ausnehmung 38 versehen.
Die Ausnehmungen 38 in den Aufnahmestücken 30 dienen
als bzw. zum Vorsehen von Querkraftübertragungsmitteln,
mit denen auch hohe Kräfte zwischen benachbarten Rinnenschüssen
bei einer Gewinnungsanlage quer zur Förderrichtung übertragen
werden können.
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Die
mit den Aufnahmestücken 30 gebildeten Querkraftübertragungsmittel
umfassen einerseits ein Mutterteil mit einer Ausnehmung 38 in
den Aufnahmestücken 30 und andererseits ein Vaterteil
mit einem partiell vorspringenden Zapfen 40. Die mit den Zapfen 40 versehenen
Aufnahmestücke 30 (Vaterteil) sind, wie die 1, 2 und 3 zeigen,
an der einen Seite des Rinnenschusses 10 angeordnet, während
die ausschließlich die Ausnehmung 38 aufweisenden
Aufnahmestücke 30 (Mutterteil) an dem in 3 hinteren
Ende angeordnet sind. Das wechselseitige Anordnen von Aufnahmestücken 30 als
Mutterteil oder Vaterteil unterhalb der Bodenschenkel ist in den 1 bis 3 gut
erkennbar. Im Montagezustand zweier benachbarter Rinnenschüsse 10 greifen
nun, wie 7 verdeutlicht, die Zapfen 40 an dem
einen Aufnahmestück 30 (Vaterteil) und die Ausnehmung 38 an
dem anderen Aufnahmestück 30 (Mutterteil) des
nachfolgenden Rinnenschusses 10 ineinander. Querkräfte,
die insbesondere bei der Vorbeifahrt eines Walzenladers entstehen,
können hierdurch über die Zapfen 40 übertra gen
werden und Relativverschiebungen können so formschlüssig
verhindert werden. Die Zapfen 40 bestehen aus kräftigen Bolzen 41 mit
einem runden Bolzenschaft 42 und einem Bolzenkopf 43.
Der Durchmesser des Bolzenschafts 42 ist angepasst, mit Übergangspassung oder
Presspassung in die Ausnehmung 38 in einem Aufnahmestück 30 eingesetzt
zu werden. Da die Ausnehmung 38 als Durchgangsloch ausgebildet
ist, kann der Bolzenschaft 42 von der Rückseite 39 der Aufnahmestücke 30 her über
eine hier nicht dargestellte Schweißnaht sicher in den
einen Aufnahmestücken 30 verankert werden. Der
Bolzenschaft 42 hat im Wesentlichen dieselbe Länge
wie die Tiefe der Aufnahmestücke 30. Der Bolzenkopf 43 hingegen
ist kürzer und hat hier nur etwa 60% der Länge
des Bolzenschaftes 42. Er ragt mithin über etwas
weniger als 2/3 in die Ausnehmung 38 im nachfolgenden Aufnahmestück 30 hinein.
Wie 7 gut zeigt, weist der Bolzenkopf 43 eine
ballige Mantelfläche 44 auf, die sich in Achsrichtung
des Bolzens 41 zum freien Bolzenkopfende 45 hin
verjüngt. Zwischen dem Bolzenschaft 42 und dem
Bolzenkopf 43 ist eine Einschnürung 46 ausgebildet,
die eine gute Winkelbeweglichkeit exakt im Stoßbereich
zweier aneinanderstoßender Rinnenschüsse 10,
bei denen die Aufnahmestücke 30, wie 7 zeigt,
mit minimalem Spaltabstand aneinanderstoßen können,
gewährleistet. Durch die ballige Form der Bolzenköpfe 43 kann
der Bolzenkopf 43 in der Ausnehmung 38 des in 7 linken Aufnahmestücks 30 sowohl
in Vertikalrichtung als auch in Horizontalrichtung verschwenken,
um die Winkelbeweglichkeit aneinanderstoßender Rinnenschüsse 10 mit
ausreichendem Maße zu gewährleisten. Gleichzeitig
fixiert der in die Ausnehmung 38 eintauchende Bolzenkopf 43 zwei
benachbarte Rinnenschüsse in Querrichtung formschlüssig
aneinander, da für diese Belastung der maximale Durchmesser der
Mantelfläche 44 des Bolzenkopfes nur mit geringem
Spiel in der Ausnehmung 38 sitzt.
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Es
wird nun wieder Bezug genommen auf die 3 und 5,
aus denen ersichtlich ist, dass die vier Aufnahmestücke 30 jeweils
an den Enden der Walzprofile 2 derart unterhalb von deren
Bodenschenkel 11 angeschweißt sind, dass die Stirnseite des
Walzprofils 2 und die Stirnfläche 30' der
Aufnahmestücke 30 annähernd bündig
abschließen. Wie 3 gut erkennen
lässt, ragt nur an einem Rinnenschussende der Bolzenkopf 43 der
Querkraftübertragungsmittel über die Stirnflä che 30' hinaus.
Auf den schräg abgewinkelten und nach oben weisenden Befestigungsschrägen 37 der
Aufnahmestücke 30 sind Auflageleisten 21 aufgelegt
und angeschweißt, die für die im Untertrum 3 zurücklaufenden
Kratzer eine Führung bilden und unmittelbar mit einem entsprechend
abgewinkelt verlaufenden Rücken der Kratzer als Mitnehmerelemente
in Kontakt kommen. Die Auflageleisten 21 können
vorzugsweise aus verschleißfesten und sich über
die gesamte Länge eines Rinnenschusses erstreckenden Verschleißplatten
bestehen, die z. B. über einzelne Schweißnähte
u. a. an den Aufnahmestücken 30 angeschweißt
sind, um bei einer Renovierung oder Instandsetzung eines Rinnenschusses
ausgetauscht werden zu können. Eine Abstützung
der Aufnahmeleisten 21 nur an den Aufnahmestücken 30 in
den Endzonen eines jeden Rinnenschusses kann ausreichen, da im Untertum
die Kratzer nur mit ihrem Eigengewicht an den Auflageleisten 21 anliegen,
ohne Material zu transportieren. Aus 5 ist deutlich
zu erkennen, dass jeder Untertrum 3 im Randbereich von
den Auflageleisten 21, vom Zwischenboden 7 sowie
der Kröpfung des unteren Zwischenschenkelabschnitts 16 begrenzt
wird.
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Um
die Biegesteifigkeit der beiden die Seitenwangen bildenden Walzprofile 2 zu
erhöhen, wird die gesamte Rahmenkonstruktion 1 zusätzlich
mit einer Unterkonstruktion 20 ausgesteift, die in 4, dort
allerdings mit weggelassenen Aufnahmestücken als Bestandteil
der Unterkonstruktion 20, im Detail dargestellt ist. Die
Unterkonstruktion 20 umfasst ein einstückiges
Bodenblech 22, welches sich über die gesamte Breite
und Länge eines Rinnenschuss 10 erstreckt und
bei der bevorzugten Ausgestaltung beidseitig im Montagezustand über
die Bodenschenkel der Walzprofile 2 hinausragt. Zur Auflage
bzw. zum Anschweißen der Bodenschenkel der Walzprofile 2 sind
auf dem Bodenblech 22 zwei Anschleißleisten 23 aufgelegt
und befestigt, wobei die Leisten 23 etwa mittig von Randaussparungen 24 bzw. 25 angeordnet
sind, die jeweils an den seitlichen Stirnkanten des Bodenblechs 22 ausgebildet
sind und der Vorpositionierung und Anschweißung der Aufnahmestücke 30 in
den Randaussparungen 24, 25 dienen. Im Montagezustand
liegt der Bodenschenkel zwischen den Nuten (32, 5)
in den Aufnahmestücken 30 unmittelbar auf den
Auflageleisten 23 auf. Das Bodenblech 22 ragt
mit einem durchgängigen Blechstreifen 22A in 4 nach
rechts und mit zwei äußeren Blechabschnitten 22B auf
der linken Seite in 4 über die dortige
Leiste 23 hinaus. Der durchgehende Blechstreifen 22A bildet
beim Rinnenschuss (10, 1) eine
abbaustoßseitige Maschinenfahrbahn (5, 1),
und unterhalb dieses Blechstreifens 22A ist ein kräftiger
Kratzbalken 26 angeschweißt, mit welchem ein Rinnenschuss
im Betriebseinsatz unmittelbar auf dem sogenannten Liegenden aufliegt.
An den Stirnenden des Rinneschusses 10 kragt der Blechstreifen 22A mit
einem schmalen Steg 22C seitlich über die in 4 rechte
Aussparung 24 hinaus, damit eine durchgehende Maschinenfahrbahn
entsteht, die nur partiell im Bereich der Aussparungen 24 von den
dort im Wesentlichen flachen Oberseiten 31 der Aufnahmestücke 30 gebildet
wird und ansonsten ausschließlich vom Blechstreifen 22A gebildet
wird.
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Die
Blechstreifenabschnitte 22B liegen im Betriebseinsatz versatzseitig
und an ihnen können Versteifungsbleche oder Querrippen 19 angeschweißt
werden, um, wie die 1 und 2 zeigen,
ein z. B. winkelförmiges Seitenblech 51 an der Rahmenkonstruktion 1 befestigen
zu können, an dessen Oberseite sich die Konsolen 6 für
den Triebstock des Walzenladers befestigen lassen und an dem auch, über
weitere Hilfsmittel, eine hoch aufragende Aufsatzbracke 52 vorzugsweise
angeschraubt werden kann. Im gezeigten Ausführungsbeispiel
ist an der Rückseite der Aufsatzbracke 52 ein
Schleppkabelkanal 53 für das Versorgungsschleppkabel
für den Walzenlader befestigt.
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Der
Obertrum 4, in welchem das hereingewonnene Material mit
der Förderkette abtransportiert wird, besteht vorzugsweise
aus einem Wechseltrog 60, der auswechselbar in der Rahmenkonstruktion 1 einsetzbar
und dort entweder über Schraubverbindungen, Klemmverbindungen
oder Schweißverbindungen befestigt werden kann. Der Wechseltrog 60 weist
in an sich bekannter Weise einen Förderboden 61 und
zwei an diesem angeschweißte Seitenprofile 62 auf,
deren Innenprofil an die Gestaltung der Mitnehmerelemente der Kratzerkette
angepasst ist. Das Vorsehen eines Wechseltrogs 60 sorgt
in an sich bekannter Weise dafür, dass durch Austausch
eines Wechseltroges die Standzeit eines Rinnenschusses 10 nochmals
verlängert werden kann.
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An
den Außenseiten der Walzprofile 2, nahe der Enden
und hier im wesentlichen bündig mit den Stirnseiten der
Aufnahmestücke, sind Knebeltaschen 71 befestigt,
insbesondere angeschweißt, in denen nicht gezeigte Knebel
eingesetzt werden können, um mit den Knebeltaschen 71 und
den Knebeln Rinnenschussverbindungsmittel 70 zu schaffen,
mit denen eine zugfeste Verankerung benachbarter Rinneschüsse
erreicht werden kann. Die Knebeltaschen 71 sind vorzugsweise
passend zwischen Bodenschenkel 11 und Deckschenkel 12 eingesetzt
und liegen auch an der Außenseite des Zwischenschenkels 13 an,
wie 5 zeigt.
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Die
Unterkonstruktion 20 umfasst im gezeigten Ausführungsbeispiel
nicht nur ein über die Breite durchgehendes Bodenblech 22 zur
zusätzlichen Versteifung der beiden Walzprofile 2,
sondern auch eine Rippenkonstruktion 27 mit Versteifungsrippen 28 an der
Unterseite des Bodenblechs 22, die hier sternförmig
von einem zentralen Anschweißring 29 in der Mitte
des Bodenblechs 22 aus sich zu den Kanten und Stirnseiten
des Bodenblechs 22 hin erstrecken, um dem Bodenblech 22 eine
möglichst hohe Biegesteifigkeit in allen Richtungen zu
verleihen. Die Unterkonstruktion kann mit weiteren Längs-
und oder Querstreben ausgesteift werden. Unterhalb der Rippenkonstruktion
kann ein weiteres Unterblech 90 als untere Abschlussplatte
angeschweißt sein. Die Rippenkonstruktion 27 kann
hierdurch in einem weitestgehend geschlossenen Raum angeordnet werden.
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Im
Montagezustand liegen, wie wiederum 7 entnommen
werden kann, die Stirnkanten der Auflageleisten 21 fast
bündig aneinander. Auch die Zwischenböden 7 zweier
benachbarter Rinnenschüsse liegen jedenfalls in der dargestellten
Schnittebene bündig aneinander. Die Förderböden 61 der Wechseltröge
können in derselben Ebene geringfügig an der einen
Seite vorkragen und an der anderen Seite zurückliegen,
um hier noch eine gewisse Überlappung zu schaffen, mit
der Feinkohledurchtritt an der Stoßkante zwischen zwei
Rinnenschüssen vermieden wird.
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Für
den Fachmann ergeben sich aus der vorhergehenden Beschreibung zahlreiche
Modifikationen, die in den Schutzbereich der Schutzansprüche fallen
sollen. Die Dimensionierung der Querkraftübertra gungsmittel
kann, je nach Anforderungsprofil, anders ausfallen. Die Nutzung
identischer Aufnahmestücke hat wirtschaftliche Vorteile.
Die Aufnahmestücke könnten grundsätzlich
auch aus Blöcken oder schmalen Leisten oder geschmiedeten
Teilen bestehen, auch wenn zur Ausbildung der Nut und zusätzlichen
Abstützung der Bodenschenkel Gussteile vorteilhaft sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 525926
B1 [0004]
- - DE 3905324 A1 [0004]
- - EP 1362805 B1 [0005, 0026]