DE3406519A1

DE3406519A1 - Spannvorrichtung fuer kettengetriebene betriebsmittel

Info

Publication number: DE3406519A1
Application number: DE19843406519
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. 5600 Wuppertal Brychta; Klaus-Peter Dipl.-Ing. 4390 Gladbeck Wiechers
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1984-02-23
Filing date: 1984-02-23
Publication date: 1985-08-29
Also published as: DE3406519C2; US4657131A; GB2154528B; GB8430177D0; GB2154528A

Description

BERGWERKSVERBAND GMBH

VERSUCHSBETRIEBE DER BERGBAU-FORSCHUNG

4300 Essen 13 (Kray)

Patent- und Hilfsgebrauchsmusteranmeldung

Spannvorrichtung für kettengetriebene Betriebsmittel

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für kettengetriebene Betriebsmittel, insbesondere zur Regelung der Vorspannkraft von Strebförderern über die dem Haupt- und/oder Hilfsantrieb zugeordnete Teleskopzylinder.

Derartige Spannvorrichtungen werden im untertägigen Bergbau insbesondere zur Erzeugung einer ausreichenden Vorspannung für die Ketten von Strebförderern und Hobelanlagen sowie ähnlichen Einrichtungen eingesetzt. Eine Überwachung der Spannvorrichtungen ist deshalb notwendig, da es systembedingt ist, daß diese Ketten aufgrund der beim Hobel- bzw. Fördererbetrieb auftretenden unterschiedlichen Belastungen mehr oder weniger elastisch sowie plastisch gedehnt werden. Diese Dehnung der Ketten kann bei nicht ausreichender Vorspannung zur BiI-

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dung von Hängketten führen, wodurch die Gefahr des Überspringens der Kette über den Kettenstern besteht. Außerdem besteht die Gefahr von Kettenrissen aufgrund von Festsetzen bzw. falschem Einziehen der Kette in die Kettenführung. Weiter ist bekannt, die Vorspannkraft von Strebförderern und Hobelanlage dadurch zu regeln, daß der Abstand der Kettensterne von Haupt- und Hilfsantrieb zueinander verändert bzw. angepaßt wird. Hierzu dienen Teleskopzylinder, die Haupt- und/oder Hilfsantrieb bzw. Teile der Anlage auseinanderdrücken bzw. den Abstand beider Teile zueinander reduzieren. Bei den bekannten Teleskoprinnen mit Zylindern wird die Vorspannung manuell und nach Gefühl eingestellt. Da sich die Vorspannung beim Anfahrvorgang und während des Betriebes unterschiedlich darstellt, ist es auch während des Betriebes erforderlich, eine laufende Einstellung der Teleskopzylinder vorzunehmen.

Es ist zwar bekannt, eine annähernd optimale Vorspannkraft dadurch kontinuierlich einzustellen, daß die Kettenzugkraft im Bereich des auslaufenden Kettentrums jeweils auf etwas über Null liegend automatisch geregelt wird, wozu den Teleskopzylindern, den Ausfahrweg der Zylinder messende Vorrichtungen bzw. die Teleskopkraft messende Vorrichtungen zugeordnet sind. Die Meßwerte werden einer Logikeinheit zugeführt, über die dann jeweils die optimale Vorspannung wieder einreguliert wird. Eine derartige Einrichtung ist verhältnismäßig aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache sich automatisch regelnde Spannvorrichtung für kettengetriebene Betriebsmittel des untertätigen Bergbaus zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bodenbleche am Haupt- und/oder Hilfsantrieb dem Kettenband Spielraum bezüglich der Hängkette belassend ausgebildet sind und in diesem Bereich einen Geber aufweisen, der über eine logische Schaltung mit der Steuerung der Teleskopzylinder verbunden ist.

Auf diese Weise kann der Durchhang des Kettenbandes jeweils in dem gefährdeten Bereich genau überwacht und zur Einstellung der Teleskopzylinder verwandt werden. Über die Geber wird mechanisch oder elektrisch die Lage der Kette genau erfaßt und dann in der logischen Schaltung, d. h. also in der Regeleinrichtung verarbeitet. Über die Regeleinrichtung wird die Kettenvorspannung erhöht bzw. reduziert, was durch die Bewegung des Teleskopzylinders erreicht wird. Die Regeleinrichtung wird in Abhängigkeit der Lage der Kette betätigt. Durch entsprechend vorgegebene Werte werden der logischen Schaltung Grenzen vorgegeben, ab der sie den oder die Teleskopzylinder ausfahren bzw. zusammenfahren. Erst wenn sich die Kette bzw. das Kettenband wieder innerhalb des Toleranzbandes befindet, wird der Stellvorgang beendet. Grundsätzlich besteht die Möglichkeit entweder einer analogen Regelung zwischen Teleskopzylinder und Kettenlage wie oben beschrieben oder einer Zweipunktregelung, welche über Schwellwerte der Kettenlage geführt wird anzuwenden. Die Ausführung über eine Zweipunktregelung ist aufgrund geringerer Störempfindlichkeit vorzuziehen.

Nach einer vorteilhaften Ausbildung ist vorgesehen, daß das Bodenblech des Hilfsantriebes auf der Ablaufseite gemuldet

ausgebildet ist. Damit ist der Kette der notwendige Spielraum gegeben, so daß über den Geber die jeweilige Veränderung der Vorspannung genau ermittelt werden kann. Das gleiche gilt für den Bereich des Hauptantriebes, wenn, wie erfindungsgemäß vorgesehen, das Bodenblech des Hauptantriebes auf der Unterseite eine Führung aufweist, die vom Kettenrad ausgehend nach unten gemuldet ist.

Die magnetische Distanzmessung kann erfindungsgemäß vorteilhaft dadurch eingesetzt werden, daß der Geber, ein elektrischer Geber mit einem oszillierenden, gerichteten Magnetfeld ist, der mit einer logischen Schaltung verbunden ist, über die den Teleskopzylinder regelnde Stellglieder ansteuerbar sind. Durch die geeignet gebündelten und gerichteten magnetischen Felder erfolgt eine räumlich begrenzte Messung, die nur im Bereich der Kette wirksam ist. Die Verstimmung des Magnetfeldes durch die unterschiedlich tief in das Magnetfeld eintauchende Kette wird entsprechend und wie geschildert meßtechnisch ausgewertet.

Beim Anfahren derartiger kettengetriebener Anlagen ist es vorteilhaft, wenn die Kette entsprechend der vor dem Stillstand der Anlage ermittelten Belastung mit geeigneter Vorspannkraft belastet ist. Um dies sicherzustellen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die logische Schaltung mit der Steuerung der Antriebseinheiten des Betriebsmittels verbunden ist. Dadurch ist ohne weiteres und einfach einstellbar, daß beim Anfahrvorgang der Teleskopzylinder automatisch auf einen für das Anfahren geeigneten Vorspannungswert hochgefahren wird, um dann nach Abschluß des Anfahrvorganges automatisch auf den durch die logische Schaltung vorgegebenen Wert zurückgefahren zu werden.

Veränderung der Kettengeometrie, Kettenrisse und ähnliche Beschädigungen des Kettenbandes können neben der Ermittlung der Vorspannkraft bzw. deren Einstellung ebenso ermittelt werden, in dem jedem der Kettenstränge und/oder den Mitnehmern ein Ge-

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ber zugeordnet und am oder auf dem Bodenblech oder dem Profil angeordnet ist. Mit einer entsprechenden Anzahl und Anordnung der Geber ist es desweiteren möglich, ein Diagnosesystem für den Zustand z. B. einer Kettenkratzerförderanlage oder einer Hobelanlage unter Berücksichtigung und Verknüpfung weiterer betrieblicher Daten, wie Motorleistung oder Ströme zu erstellen, um Betriebsstörungen rechtzeitig zu erkennen und damit größere Schäden wie z. B. durch verlorene Kratzer beim Kettenkratzerförderer mit Rollkurve oder Seitenaustrag zu vermeiden. Hierzu sind zweckmäßig über die Länge einer kettenangetriebenen Gewinnungs- und Fördereranlage verteilt mehrere Geber angeordnet .

Auch bei Gummigurtförderanlagen mit Stahlgewebegurten, die werkstoffmäßig ähnlich einem Kettenstrang aufgebaut sind, kann die Erfindung wirkungsvoll dadurch ausgeübt werden, daß den Antrieben von mit Stahlgewebegurten betriebenen Bandanlagen elektrische Geber mit einem oszillierenden, gerichteten Magnetfeld zugeordnet sind, die über eine logische Schaltung die Stellglieder des Vorspannaggregates ansteuern.

Die Erfindung zeichnet sich durch einen hohen technischen Fortschritt aus, da eine wirkungsvolle automatische Einstellung bzw. Regelung der Vorspannkraft erreicht ist. Die Vorspannkraft wird dabei mit Hilfe der Geber und der logischen Schaltung kontinuierlich überwacht, wobei die Stellglieder angesteuert werden, um so den Teleskopzylinder je nach Erfordernis einfahren, ausfahren oder unbetätigt zu lassen. Gleitzeitig können mit den erfindungsgemäßen Gebern weitere Funktionen und Aufgaben erfüllt

werden, beispielsweise kann so der Abstand der Kratzer untereinander und deren Funktionstuchtigkeit überwacht werden. Mit Hilfe des Gebers kann außerdem der Abstand der Kettenglieder untereinander ermittelt werden. Damit ist für den Hilfsantrieb eines Kettenkratzförderers eine weitere Hängkettenkennung möglich, da sich die Kettenglieder bei fehlender Kettenspannung ineinander schieben, was eine Änderung der Kettengliedabstände zur Folge hat. Mit der entsprechenden Schaltlogik kann auch hier eine automatische Hängkettenregelung betrieben werden. Vorteilhafterweise kann diese Hängkettenregelung kombiniert und damit sicherer gestaltet werden, in dem sowohl das Zusammenschieben der Kette als auch deren Durchhang laufend überwacht wird. Vorteilhaft ist es darüber hinaus, daß mit der entsprechenden Anzahl und Anordnung von Gebern ein einfaches und sicheres Diagnosesystem geschaffen ist, mit dem der gesamte Zustand von Kettenbändern überwacht werden kann. So kann bei Hobelanlagen beispielsweise mit Hilfe derartiger Geber festgestellt werden, ob die Ketten verdrillt sind oder nicht und wo der Hobel sich befindet. Bei entsprechender Bestückung einer Hobelkettenführung mit entsprechenden Gebern kann bei einem Kettenriß die Lage der abgegangenen Kette sofort festgestellt und damit die Reparaturzeit erheblich gekürzt werden. Bei Walzenladern kann über entsprechende Geber die genaue Walzenlage durch Abstandmessung z. B. zum Kettenförderer oder der Fahrbahnrampe reguliert werden. Bei Einsatz von Walzenladern mit Triebstöcken kann über dem Walzenlader zugeordnete Geber der Triebstock auf Teilungsfehler abgetastet und so Betriebsstörungen rechtzeitig vorgebeut werden. Schließlich ist es sogar möglich, bei Fördergurten mit Stahleinlagen diese kontinuierlich auf Korrosion und Schaden zu überwachen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher

erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen auf Kettenvorspannung überwachten Hilfsantrieb, und

Fig. 2 einen auf Kettenvorspannung überwachten Hauptantrieb.

Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten kettengetriebenen Betriebsmittel 1 handelt es sich um Baugruppen eines Kettenkratzförderers. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Maschinenrahmen 3 handelt es sich um den des Hilfsantriebes 4 des entsprechenden Betriebsmittels. Das Bodenblech 5 des Hilfsantriebes 4 ist im oberen Bereich gemuldet, so daß das über das Kettenrad 6 laufende Kettenband 7 je nac Stärke der Vorspannkraft in einem bestimmten Abstani zu dem Geber 23 verläuft. Mit 8 ist die Kette mit zu hoher Spannung, mit 9 die mäßig gespannte Kette und mit 10 die Hängkette bezeichnet. Der jeweils unterschiedliche Abstand des Kettenbandes 7 zum Geber 2 3 wird über das Magnetfeld 25 ermittelt und signalmäßig der hier nicht dargestellten logischen Schaltung zugeführt, die ihrerseits über Stellglieder den Teleskopzylinder 12 reguliert bzw. einstellt. Taucht das Kettenband 7 als Hängkette 10 zu weit in das Magnetfeld 25 ein, so wird der Teleskopzylinder 12 ausgefahren, so daß sich auf der Ablaufseite 11 des Kettenrades 6 die mäßig gespannte Kette 9 wieder einstellt. Entfernt sich das Kettenband 7 zuweit durch das Magnetfeld 25 vom Geber, so spricht über die logische Schaltung und die Stellglieder der Teleskopzylinder 12 an und führt wiederum von der Kette mit zu hoher Spannung 8 zur mäßig gespannten Kette 9.

Fig. 2 zeigt einen dem Hauptantrieb 14 zugeordneten Maschinenrahmen 13. Hier ist das Bodenblech 15 in Förderrichtung hinter dem Kettenrad 16 auf seiner Unterseite 21 so gemuldet und mit

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Führungen 22 versehen, daß das Kettenband 17 sich in diesem Bereich ungeführt aushängen kann. Dadurch ist es wiederum möglich mit Hilfe des Gebers 24 und des Magnetfeldes 25 Kette mit zu hoher Spannung 18 oder mäßig gespannte Kette 19 oder Hängkette 20 zu ermitteln.

Zur Ermittlung des Zustandes des Kettenbandes 7 bzw. 17 ist es möglich, mehrere Geber 23, 24 über die Länge und Breite des Kettenbandes verteilt anzuordnen. Hier können derartige Geber sowohl den Mitnehmern 26 als auch jedem der Kettenstränge 27, 28 zugeordnet werden.

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1	kettengetriebenes Betriebsmittel
3	Maschinenrahmen
4	Hilfsantrieb
5	Bodenblech
6	Kettenrad
7	Kettenband
8	Kette mit hoher Spannung
9	mäßig gespannte Kette
10	Hängkette
11	Ablaufseite zu 4
12	Teleskopzylinder
13	Maschinenrahmen
14	Hauptantrieb
15	Bodenblech
16	Kettenrad
17	Kettenband
18	Spannkette
19	Normalkette
20	Hängkette
21	Unterseite zu 14
22	Führung zu 14
23	Geber zu 3
24	Geber zu 13
25	Magnetfeld
26	Mitnehmer
27	Kettenstrang
28	Kettenstrang
29	Profil
30	Profil

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- Leerseite -

Claims

Patentansprüche:

1. Spannvorrichtung für kettengetriebene Betriebsmittel, insbesondere zur Regelung der Vorspannkraft von Strebförderern über die den Haupt- und/oder Hilfsantrieb zugeordneten Teleskopzylindern, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenbleche (5, 15) von Haupt- (14) und/oder Hilfsantrieb (4) dem Kettenband (7, 17) Spielraum bezüglich der Hängkette (10, 20) belassend ausgebildet sind und in diesem Bereich einen Geber (23, 24) aufweisen, der über eine logische Schaltung mit der Steuerung der Teleskopzylinder (12) verbunden ist.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenblech (5) des Hilfsantriebes (4) auf der Ablaufseite (11) gemuldet ausgebildet ist.

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/ daß das Bodenblech (15) des Hauptantriebes (14) auf der Unterseite (21) eine Führung (22) aufweist, die vom Kettenrad (16) ausgehend nach unten gemuldet ist.

4. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber (23, 24) ein elektrischer Geber mit einem oszillierenden, gerichteten Magnetfeld ist, der mit einer logischen Schaltung verbunden ist, und die über den Teleskopzylinder regelnden Stellglieder ansteuert.

5. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die logische Schaltung mit der Steuerung der Antriebseinheiten des Betriebsmittels (1) verbunden ist.

6. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der Kettenstränge (27, 28) und/oder den Mitnehmehrn (26) ein Geber (23, 24) zugeordnet und am oder auf dem Bodenblech (5, 15) oder dem Profil (29, 30) angeordnet ist.

7. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über die Länge einer kettenangetriebenen Gewinnungsanlage verteilt mehrere Geber (23, 24) angeordnet sind.

8. Spannvorrichtung nach Anspruch, dadurch gekennezeichnet, daß den Antrieben von mit Stahlgewebegurten betriebenen Bandanlagen elektrische Geber (23, 24) mit einem oszillierenden, gerichteten Magnetfeld zugeordnet sind, die über eine logische Schaltung die Stellglieder des Vorspannaggregates ansteuern.