DE19532438C2 - Antriebsstation mit in die Antriebswelle einschiebbarer Steckwelle und geteilt oder vollständig lösbarem Lagersitz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsstation für einen Kettenkratzförderer, insbesondere für den Einsatz im unter­ tägigen Bergbau, mit einer in den Seitenwangen des Antriebs­ rahmens gelagerten durchgehenden und als Hohlwelle ausgebil­ deten Antriebswelle, die eine links- und / oder rechtsseiti­ ge Innenverzahnung für die Aufnahme einer außenverzahnten Steckwelle für den Anschluß weiterer Antriebskomponenten aufweist.

Der Stand der Technik einer Antriebsstation ergibt sich zum einen aus der DE-OS 27 09 414 betreffend die Ausbildung einer Antriebswelle als Hohlwelle im Zusammenwirken mit ei­ ner Steckwelle, zum anderen aus der DE-OS 29 38 147, in der eine teilbare Lagerung der Antriebswelle aufgezeigt wird. Aus weiteren diesbezüglichen Ansätzen zur teilbaren Ausfüh­ rung der Lagerung der Antriebswelle wie der DE-OS 17 56 355 und der DE-AN D 9260 XI/81e-9,24.12.52 ist ersichtlich, daß vielfältige, bereits über Jahrzehnte sich erstreckende Bemü­ hungen auf eine optimale Lagerung der Antriebswelle gerich­ tet sind.

Kettenantriebe für Kettenkratzförderer gemäß dem Stand der Technik, zusammengefaßt aus den vorgenannten Druck­ schriften, bestehen aus einem Antriebsrahmen in dessen Sei­ tenwangen Lagersitze für die Antriebswelle des Kettenrades konstruktiv durch kreisrunde Durchbrüche die das Lagerauge bilden verwirklicht sind. Das Kettenrad besteht dabei aus einer Antriebswelle, auf der die zweiteilig ausgeführte An­ triebstrommel durch Schraubenverbindungen oder Nut und Feder oder beides befestigt ist. Die Antriebstrommel weist zahnar­ tige, geometrisch den Kettengliedern und deren jeweiliger Lage angepaßte Eingriffsmöglichkeiten für das Kettenband auf. Durch das formschlüssige Zusammenwirken im Eingriff wird an den im Eingriff befindlichen Zähnen und Taschen des Kettenrades die Umfangskraft vom Kettenrad auf das Ketten­ band übertragen. Es ist dazu eine genaue Übereinstimmung der Teilung der Kettenräder mit der Teilung der Kette erforder­ lich.

Das System Kettenantrieb ist ein Teilsystem des Ketten­ kratzförderers. Seine Aufgabe ist es, Leistung in das Ket­ tenband zu übertragen, die zur Überwindung der Bewegungswi­ derstände erforderlich ist, zum Beispiel beim Fördervorgang. Die Hauptfunktion des Kettenantriebs ist also die Übertra­ gung der Kraft und die Übertragung der Bewegungsgröße der Antriebsmaschine auf die Arbeitsmaschine und Umlenkung der Bewegungsrichtung des Übertragungselementes Kette. Das Sy­ stem Kettenantrieb selbst besteht somit aus zwei Teilsyste­ men: das Teilsystem Kettenrad formt die rotatorische Arbeit in translatorische Arbeit um und ändert die Kraft- und die Bewegungsrichtung; das Teilsystem Kettenband dient der Über­ tragung der Kraft sowie der Übertragung der örtlichen und zeitlichen Lageänderung. Die beiden Teilsysteme besitzen aufeinander bezogene Abmessungen, die in DIN-Normen oder Be­ triebsnormen festgelegt sind.

Das Kettenrad besteht normalerweise aus einer Antriebs­ welle auf der dann meist eine zweiteilige Antriebstrommel aufgebracht ist, von der aus Zähne und Taschen zur Aufnahme der Kettenglieder des Kettenbandes sternförmig wegstehen. Das Kettenrad besteht auf diese Art und Weise aus einer Fol­ ge von Anlage- und Auflageflächen für die umlaufende Kette.

In der Regel handelt es sich bei den Antriebswellen äl­ terer Version um einteilige Wellen mit ein oder zwei über­ kragenden außenverzahnten Wellenstümpfen auf die der innen­ verzahnt ausgeführte Getriebeausgang des der Antriebsmaschi­ ne nachgeschalteten Getriebes aufgeschoben werden kann. Die fortgeschrittenere Lösungsvariante sieht Innenverzahnungen an dem oder den Enden der Antriebswelle vor, mit denen dann durch Einschieben von außenverzahnten Steckwellen der form­ schlüssige Verbund zum Getriebe und damit zur Antriebsma­ schine hergestellt wird.

Die letztere Ausführung besitzt schon den Vorteil, daß nicht zwischen Links- bzw. Rechtswellen unterschieden werden muß, was sowohl für die Montage als auch für die Lagerhal­ tung von Bedeutung ist. So kann beispielsweise der Antriebs­ rahmen fast vollständig vormontiert werden, ohne daß schon über die rechts- oder linksseitige Anflanschung des Getrie­ bes entschieden wurde.

Der Ein- oder Ausbau eines kompletten Kettenrades ist am untertägigen Betriebspunkt, d. h. vor Ort, zufolge der ungeteilten, in den Seitenwangen ortsfesten Lagersitze nur sehr schwer, gefahrvoll und zeitraubend möglich. Die Lager­ sitze sind einander exakt gegenüberliegende kreisrunde Durchbrüche, Lageraugen, in der rechten und linken Seiten­ wange des Antriebsrahmens, die der Aufnahme gekapselter Rol­ lenlager dienen, die die Antriebswelle des Kettenrades beid­ seitig lagern.

Jede Arbeit an dem im Antriebsrahmen montierten Ketten­ rad erfordert deshalb, daß die Zwischenplatte - sie ist eine Sandwichplatte, die der Befestigung und Distanzhaltung des Getriebes dient - und das Getriebe abgeflanscht wird. An­ schließend muß das Getriebe und andere Antriebskomponenten axial zur Wellenflucht der Antriebswelle weggezogen werden, um eine Trennung vom motorischen Teil des Antriebes zu er­ reichen. Wenn man die bei dieser Maßnahme zu versetzenden Massen gegebenenfalls noch mit den zu verlagernden Führungs- und Schutzanbauten berücksichtigt, kommt man - bei den der­ zeitigen Dimensionen eines Hochleistungsstrebes - auf eine zu versetzende Gesamtmasse von fast 8t. Diese zu verset­ zenden Massen sind sperrig und ergänzend stellt sich die Frage: Wohin mit diesen Massen? Die Räumlichkeiten durch den Schildausbau sind insbesondere im Strebübergangs- und im An­ triebsbereich mehr als beengt.

Alle am Antriebsrahmen angeflanschten Antriebskomponen­ ten müssen zudem, wenn die Strebverhältnisse es erfordern, abgefangen werden, um unerwünschten und unkontrollierten Ortsveränderungen - im Sinne von Verrutschungen und Abglei­ tungen - vorzubeugen. Die sich daraus möglicherweise erge­ benden Folgen für die Arbeitssicherheit können erheblich sein.

Die genannten Punkte sind erhebliche Nachteile und Gründe dafür, daß der Wechsel eines kompletten Kettenrades ca. 3 Mannschichten erfordert. Bei den heute üblichen Be­ triebspunktfördergutströmen in einem Hochleistungsstreb sind die damit verbundenen Stillstandszeiten des Betriebsmittels Kettenkratzförderer nicht mehr tolerierbar, da die diesbe­ züglichen Verluste die Größenordnung TDM/min erreicht haben.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Stillstandszeiten ei­ nes Kettenkratzförderers bei antriebsbedingten Störungen, d. h. insbesondere auch die Montage- und Demontagezeiten eines kompletten Kettenrades, drastisch zu mindern und die Gefahr für Leib und Leben der mit der Montage/Demontage beauftrag­ ten Personen, insbesondere durch die zu versetzenden Massen, weitestgehend auszuschließen und einem möglichen Verlust von Gerät vorzubeugen.

Diese Zielstellung erfordert zwingend, daß das komplet­ te Kettenrad in den Antriebsrahmen ein- und ausgebaut werden kann, ohne daß Getriebe, Zwischenplatte und andere An­ triebskomponenten abgeflanscht, versetzt und gegebenfalls abgefangen werden müssen. Dem stehen jedoch zwei konstrukti­ ve Eigenschaften der Systeme des Standes der Technik entge­ gen:

• 1. die über die senkrechten äußeren Seitenebenen der Seitenwangen des Antriebsrahmens hinausragenden Wellen­ stümpfe der einteiligen Antriebswelle bzw. die aus der Innerverzahnung der zweiteiligen Antriebswelle her­ ausragende Steckwelle und
• 2. die ungeteilten, in den Seitenwangen des Antriebs­ rahmens ortsfesten Lagersitze durch die kreisförmigen Durchbrüche zur Aufnahme der Rollenlager.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Steckwelle 2 zur Montage bzw. zur Demontage der An­ triebswelle 1 nach innen über den Eingriffsbereich der Ver­ zahnung von Antriebswelle 1 und Steckwelle 2 hinaus um zu­ mindest den Betrag, der dem in der Betriebslage aus der An­ triebswelle 1 hinausragenden Teil entspricht, in die An­ triebswelle 1 einschiebbar ist und daß jeder der beiden Lagersitze der Antriebswelle 1 in den Seitenwangen 6 geteilt ausgebildet ist und ein von der jeweiligen Seitenwange 6 des Antriebsrahmens 5 in Richtung der Seitenwangen 6 lösbares Flächensegment 7 umfaßt, das mittels Führungen 9 in entsprechenden Führungen 9 der Sei­ tenwangen 6 geführt ist.

Wird die Antriebswelle nun so ausgeführt, daß die Min­ destbreite, um die die Steckwelle 2 in die Antriebswelle 1 eingeschoben werden kann, dem Längenmaß des in der Betriebs­ lage aus der Antriebswelle 1 hinausragenden Teiles der Steckwelle 2 entspricht, dann kann die Steckwelle 2 voll­ ständig in die Antriebswelle 1 eingeschoben werden. Sie ragt dann praktisch, soweit dies erforderlich sein sollte, nicht mehr über die senkrechte Seitenebene in Fördererrichtung der Seitenwange 6 des Antriebsrahmens 5 hinaus.

Ausgeführt wird das Einschieben der Steckwelle dadurch, daß die Steckwelle 2 an eine im Innern der Antriebswelle 1 vorhandene Verstelleinrichtung angeschlossen ist, die in ei­ ner einfachen Ausführungsform aus einer mit der Steckwelle 2 zusammenwirkenden Verstellspindel 4 besteht, durch deren Be­ tätigung die Steckwelle 2 ein- oder ausgeschoben wird.

Bei der konstruktiven Gestaltung der Lagerung der An­ triebswelle 1 ist es besonders vorteilhaft, wenn jeder der beiden Lagersitze der Antriebswelle in den Seitenwangen 6 exakt über die Hälfte der Umfangslänge des Lagerauges ge­ teilt ist und daß deren gemeinsame Teilungsebene die axiale Mittellinie der Lagersitze enthält und daß die durch die Teilung vom Lagersitz lösbaren Flächensegmente 7 der Seiten­ wangen 6 des Antriebsrahmens in einer dem ungeteilten Lager­ sitz entsprechenden Position am Antriebsrahmen 5 angebracht sind.

Diese Position wird entsprechend einem Unteranspruch der Erfindung besonders exakt dadurch erreicht, daß die durch die Teilung der Seitenwangen 6 des Antriebsrahmens 5 von diesen lösbaren Flächensegmente 7 der Lagersitze durch ein System von Führungen in eine dem ungeteilten Lagersitz entsprechende Position gebracht und in dieser an den An­ triebsrahmen 5 angebracht sind.

Eine andere Ausführung löst die Aufgabenstellung da­ durch, daß die von den Seitenwangen 6 des Antriebsrahmens 5 lösbaren Flächensegmente 7 den jeweiligen Lagersitz über dessen vollständige Umfangslänge des Lagerauges enthalten. Das bedeutet, daß eine Teilung des Lagersitzes nicht vorge­ nommen zu werden braucht, da das vom Antriebsrahmen lösbare Flächensegment 7 den Lagersitz, also das gesamte Lagerauge, enthält. Entsprechend der Positionierung der Flächensegmente beim geteilten Lagesitz wird auch das den gesamten Lagersitz enthaltende Flächensegment zuverlässig dadurch am Antriebs­ rahmen fixiert, daß die durch die Teilung der Seitenwangen des Antriebsrahmens von diesen lösbaren Flächensegmente durch ein System von Führungen in eine dem ungeteilten An­ triebsrahmen entsprechende Position gebracht und in dieser zusammengefügt sind.

Durch das System von Führungen 9 wird weiter erreicht, daß die den geteilten Lagersitz bildenden Lagerhälften, ver­ gleichbar der Steifigkeit eines ungeteilten Lagersitzes, verkantungs- und verdrehungsfrei zueinander anordnet sind.

Fig. 1 zeigt eine Antriebswelle 1 im Schnitt mit In­ nenverzahnung und einer bis in die Betriebslage eingeschobe­ nen Steckwelle 2. Antriebswelle 1 ist als Hohlwelle ausge­ führt, in deren abgesetzter Bohrung die Verstellspindel 4 axial befestigt ist. Der Gewindeteil der Verstellspindel 4 ist axial in die Steckwelle 2 eingeschraubt. Jede Drehung der Verstellspindel 4 bewirkt somit, je nach Drehrichtung, eine axiale Links- oder Rechtsverschiebung der Steckwelle 2 in der Antriebswelle. Die zum axialen Verschieben der Steck­ welle 2 erforderliche Drehbewegung der Verstellspindel 4 im Innengewinde der Steckwelle 2 kann motorisch oder manuell erfolgen.

Fig. 2 zeigt in einer perspektivischen Darstellung den Antriebsrahmen 5 mit den in Lagerhälften geteilten Lagersit­ zen auf den Flächensegmenten 7 und den Seitenwangen 6 des Antriebsrahmens 5 und dem System von Führungen 9 zur exakten Positionierung der die eine Lagerhälfte der Lagersitze ent­ haltenden Flächensegmente 7. In der dargestellten Ausfüh­ rungsform wirken die Flächensegmente 7 wie Kulissen über das System von Führungen 9 mit den Seitenwangen 6 des Antriebs­ rahmens 5 zusammen. Eine lösbare Befestigung der Flächenseg­ mente 7 wird z. B. schon durch relativ primitive Befesti­ gungsvorrichtungen mittels Schrauben oder Paßbolzen er­ reicht, die auch senkrecht oder waagerecht durch die Füh­ rungen angebracht sein dürfen. Fig. 2 verdeutlicht weiter, wie das komplette Kettenrad 8, dem sowohl schon der Ketten­ stern 3 als auch die Rollenlager 10 aufgezogen sind, zur Montage in Position gebracht wird und dann von den Lagersit­ zen umfaßt wird.

Bezugszeichenliste

1

Antriebswelle

2

Steckwelle

3

Kettenstern

4

Verstellspindel

5

Antriebsrahmen

6

Seitenwangen

7

Flächensegmente

8

Kettenrad

9

Führungen

10

Rollenlager

Claims (4)

1. Antriebsstation für einen Kettenkratzförderer, insbe­ sondere für den Einsatz im untertägigen Bergbau, mit einer in den Seitenwangen des Antriebsrahmens gelager­ ten durchgehenden und als Hohlwelle ausgebildeten An­ triebswelle, die eine links- und/oder rechtsseitige Innenverzahnung für die Aufnahme einer außenverzahnten Steckwelle für den Anschluß weiterer Antriebskomponen­ ten aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steckwelle (2) zur Montage bzw. zur De­ montage der Antriebswelle (1) nach innen über den Ein­ griffsbereich der Verzahnung von Antriebswelle (1) und Steckwelle (2) hinaus um zumindest den Betrag, der dem in der Betriebslage aus der Antriebswelle (1) hinausra­ genden Teil entspricht, in die Antriebswelle (1) ein­ schiebbar ist und
daß jeder der beiden Lagersitze der Antriebswelle (1) in den Seitenwangen (6) geteilt ausgebildet ist und ein von der jeweiligen Seitenwange (6) des Antriebs­ rahmens (5) in Richtung der Seitenwangen (6) lösba­ res Flächensegment (7) umfaßt, das mittels Führungen (9) in entsprechenden Führungen (9) der Seitenwangen (6)geführt ist.

2. Antriebsstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung und Lagesicherung der Steck­ welle (2) durch eine im Innern der Antriebswelle (1) vorgesehene Verstelleinrichtung erfolgt.

3. Antriebsstation nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung aus einer mit der Steckwelle (2) zusammenwirkenden Verstellspindel (4) besteht.

4. Antriebsstation nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder der beiden Lagersitze der Antriebswelle (1) exakt über die Hälfte der Umfangslänge des Lagerauges geteilt ist, und
daß deren gemeinsame Teilungsebene die axiale Mit­ tellinie der Lagersitze enthält.