Moderne Lade- und Transporteinrichtungen für Kohle, Erze und Koks. Von Georg v. Hanffstengel, Ingenieur in Stuttgart. (Fortsetzung v. Seite 711 d. Bd.) Moderne Lade- und Transporteinrichtungen für Kohle, Erze und Koks. B. Fördermittel für den Transport in vertikaler oder stark geneigter Richtung. Für diese Transportart kommen als kontinuierlich wirkende Fördermittel lediglich Becherwerke in Betracht, deren Becher fest mit der tragenden Kette oder dem Gurt verbunden sind, im Gegensatz zu denjenigen Becherwerken, die in beliebiger Richtung fördern können, und die entweder besonders geformte oder um einen Zapfen schwingende Becher erfordern. Zum Unterschied von den letztgenannten bezeichnet man die hier in Rede stehenden Becherwerke gewöhnlich als Elevatoren, ein Ausdruck, der allerdings nicht Prägnant ist, sondern eigentlich ganz allgemein eine Hebevorrichtung bezeichnet und dementsprechend auch häufig in anderm Sinne gebraucht wird. Bemerkt sei, dass man in Amerika unter Elevator einen Silospeicher versteht. Textabbildung Bd. 317, S. 731 Fig. 75. Elevator mit Bechergurt von Unruh & Liebig. Textabbildung Bd. 317, S. 731 Fig. 76. Elevator mit schmiedeeiserner Becherkette von Unruh & Liebig. Charakteristisch ist für den „Elevator“, dass er im allgemeinen keiner besonderen Speisevorrichtung bedarf, sondern sich das Fördergut selbst aus einem Troge, dem das Material dauernd zufliesst, oder auch direkt vom Haufen weg schöpft. Ebenso werfen die Becher das Fördergut ohne Zuhilfenahme eines besonderen Abwurfapparates selbstthätig aus. Die Becherkette wird zu diesem Zweck oben und unten über eine Rolle geführt. Die untere Rolle läuft in den Schöpftrog, an der oberen findet beim Richtungswechsel der Kette die Entleerung der Becher dadurch statt, dass das Material herausfällt oder bei schnelllaufendem Elevator durch die Centrifugalkraft herausgeschleudert wird. (Vergl. Fig. 81.) Einzelheiten von Elevatoren zeigen die Figuren 75–80. Fig. 75 stellt einen Gurtelevator von Unruh & Liebig dar, eine Ausführung, die ganz den für Getreide üblichen Konstruktionen entspricht. Wegen der beschränkten Widerstandsfähigkeit des Gurtes, den man als Balata-, Baumwoll- oder Hanfriemen ausführen kann, kommen solche Elevatoren nur für mässige Beanspruchung, also für Nusskohle geringster Stückgrösse oder für Braunkohle in Betracht. Vorteilhaft ist, dass die Geschwindigkeit des Gurtes sehr gross sein kann, bis zu 2 m pro Sekunde und darüber, sodass für eine gegebene Leistung die Grösse bezw. Anzahl der Becher verhältnismässig gering ausfällt. Bei Verwendung von Ketten sind solche Geschwindigkeiten unzulässig, einmal wegen des übermässigen Lärmes und ferner wegen der plötzlichen Beanspruchung und der Stösse, die bei dem starren Material leicht zu Brüchen führen können. Die hohe Geschwindigkeit der Gurtelevatoren bietet, wie schon erwähnt, den wesentlichen Vorteil, dass die Centrifugalkraft, die mit dem Quadrat der Umfangsgeschwindigkeit wächst, ein sicheres Entleeren der Becher an der oberen Rolle herbeiführt. Mit geringer Geschwindigkeit laufende Elevatoren müssen dagegen aus diesem Grunde im allgemeinen schräg gestellt werden. Die Becher (Fig. 75) sind aus Blech hergestellt und am Rande durch ein aufgenietetes Flacheisen verstärkt, da die Blechkante beim Schöpfen des Fördergutes sonst sehr stark angegriffen wird. Am Gurte sind die Becher durch Schrauben befestigt. Zur Schonung des Gewebes werden zweckmässig Metallhülsen für die Schraubenbolzen in den Gurt eingelassen. Einen Elevator mit schmiedeeiserner Kette von derselben Firma zeigt Fig. 76. Bei der Kette wechseln Flacheisenglieder ab mit geschmiedeten breiten Gliedern, die dem Bolzen eine gute Auflagefläche bieten. An der Befestigungsstelle sind die Flacheisen durch Winkelstücke ersetzt und an diese die Becher angenietet. Der Elevator ist schrägstehend gedacht und erhält zur Unterstützung der Kette zwei Winkeleisen, auf dem kurze, an die Becher genietete Winkelstücke schleifen. Häufig legt man, wenigstens bei stark benutzten, schweren Elevatoren, auf den Schenkel des Winkeleisens eine Stahlschiene, die mit versenkten Schrauben befestigt wird und bei eintretender Abnutzung schnell auszuwechseln ist. Kraftverbrauch, Abnutzung und Geräusch werden vermindert, wenn man den Bechern Tragrollen giebt, eine Konstruktion, die allerdings ziemlich teuer und daher nur bei besten Ausführungen anzuwenden ist. Fig. 77 zeigt einen solchen Becher von A. Stotz, Stuttgart. Die Rollen sind hier an dem Becher befestigt mit Hilfe eines angenieteten Flacheisens, das an beiden Enden Zapfen von 20 mm Durchmesser trägt, auf denen die mit Rotguss ausgebuchsten Rollen sich drehen. Die Seitenwände des aus 2½ mm starkem Blech hergestellten Bechers sind umgebördelt und mit der Vorder- und Rückenwand vernietet. Auchdhier ist der Rand durch ein Flacheisen verstärkt. Die Becher sind an 2 Stahlbolzenketten aus schmiedbarem Guss befestigt, eine Aufhängungsweise, die grössere Sicherheit und bessere Führung der Becher zur Folge hat, als bei Verwendung einer einzigen Kette, und die bei grossen und sehr breiten Bechern üblich ist. Tempergussketten sind auch für Elevatoren mit einiger Vorsicht zu verwenden, aus denselben Gründen wie bei Transportbändern. Für leichtere Konstruktionen werden sie aber meistens angewandt. Textabbildung Bd. 317, S. 732 Fig. 77. Elevatorbecher von Stotz. Einen Elevator mit doppeltem Strang- nach Ausführung von Fredenhagen zeigt auch Fig. 78, doch ist hier der Becher zwischen die Ketten gehängt. Diese Anordnung hat den Vorzug, dass der Becher ungefähr in seinem Schwerpunkt unterstützt ist und besonders für das Schöpfen des Materials, das die grösste Kraftwirkung verlangt, der Angriffspunkt der Kette günstiger liegt. Indessen baut sich der Elevator breiter und die Kette wird mehr durch das Material hindurchgezogen, was für ihre Dauerhaftigkeit recht ungünstig sein dürfte. Es ist hier eine Bolzenkette besonderer Art, die Gray-Kette verwandt, die ausgebuchste Scharniere hat und für schwere Beanspruchung empfohlen wird. Die Becher sind, ebenso wie die Kette, aus schmiedbarem Guss hergestellt und besitzen einen verstärkten Rand. Textabbildung Bd. 317, S. 732 Fig. 78. Elevator in doppeltem Strang von Fredenhagen. In welcher Weise Gebr. Commichau die gewöhnliche Krahnkette für ihre Elevatoren benutzen, zeigen Fig. 79 und 80. Es ist hier behufs Befestigung des Bechers jedesmal ein besonderes Glied eingeschaltet (Fig. 80), das seitliche Lappen besitzt, an die der Becher angenietet wird. Ein Flacheisen dient zur Verstärkung der Rückenwand an der Nietstelle und mit Hilfe seiner überstehenden Enden zur Führung in den Winkeleisen des Gerüsts (Fig. 79). Bei häufigem Gebrauch dürfte sich die Kette bald abnutzen, für zeitweiligen Betrieb ist indessen die Konstruktion, namentlich bei schwerer Beanspruchung, empfehlenswert, da sie sich verhältnismässig sehr billig stellt und dabei betriebssicher ist. Da das ganze Gewicht der Becherkette auf der oberen Rolle lastet, genügt die Reibung zur Mitnahme und sind kalibrierte Ketten unnötig. Für sehr schwere Elevatoren werden am häufigsten langgliedrige Flacheisenketten angewandt, die den Becher zwischen sich nehmen. Der Antrieb, der ganz ähnlich dem des eisernen Bandes in Fig. 31, S. 600 d. Bd. angeordnet wird, geschieht durch eine Trommel mit 4,5 oder 6 Seiten. Bei geringer Geschwindigkeit genügt ein einfaches Vierkant, bei höherer Geschwindigkeit dagegen machen sich die Geschwindigkeitsdifferenzen infolge der wechselnden Hebelarmlänge bei Drehung des Vierkants geltend. Man thut dann besser, grössere Seitenzahl für die Antriebstrommel zu wählen. Die Ketten gleiten gewöhnlich in einem mit Stahlschiene ausgelegten Winkeleisen. Elevatoren mit ganz geringer Geschwindigkeit und Antrieb durch Vierkant finden sich z.B. in Kohlenwäschen zum Heben von nassem Grus. Die Becher sind dann perforiert, und durch die langsame Bewegung wird dem Wasser Zeit gegeben zum Abtropfen. Textabbildung Bd. 317, S. 732 Elevator mit Krahnkette von Gebr. Commichau. Bei leichteren Elevatoren wird der fördernde Strang häufig durch Tragrollen unterstützt, die in grösseren Abständen angebracht sind, während der rückkehrende Strang schleift (vergl. Fig. 83 weiter unten). Fig. 81 und 82 geben die Gesamtskizze eines Elevators. Das Traggerüst ist, wie für grössere Elevatoren üblich, als leichter Fachwerksträger mit Winkeleisendiagonalen ausgeführt. Die obere Seite des Gerüstes erhält eine Blechabdeckung, sodass der fördernde Becherstrang ganz eingekapselt ist und etwa zurückfallende Kohlestücke wieder in den Schöpftrog oder einen anderen Becher gelangen müssen. Ausserdem gewährt die Abdeckung einigen Schutz gegen Witterungseinflüsse, wenn der Elevator im Freien steht. Die Blechverschalung dient zugleich als Obergurt des Fachwerkträgers, während der Untergurt durch zwei ⊏-Eisen gebildet ward, die unter sich noch mit Winkeleisen verstrebt sind. Die 4 inneren Winkel dienen dazu, die Elevatorkette zu tragen. Fig. 83 und 84 geben eine ähnliche Ausführung von C. Eitle wieder, bei der als Träger nur die beiden ⊏-Eisen dienen. Der fördernde Strang ist auch hier ganz eingekapselt, doch ist die Verschalung nur leicht mit den ⊏-Eisen verbunden. Er wird durch Kettenrollen getragen (vergl. oben), während beim Rücklauf die Becher mit ihrer Vorderkante an Halbrundeisen gleiten, die mit den ⊏-Eisen durch Flacheisenbügel verbunden sind. Die Becher sind mit Hilfe kurzer Winkelstücke an zwei Gall'schen Ketten befestigt. Gurtelevatoren werden im allgemeinen ganz eingekapselt, indem genau wie bei den Ausführungen für Getreideförderung jeder Strang ein eigenes Blechrohr von rechteckigem Querschnitt erhält. Ob der Elevatorfuss mit Schöpftrog und der Kopf aus Gusseisen oder Schmiedeeisen hergestellt werden, richtet sich vor allem nach der Anzahl der gleichartigen Ausführungen. Bei in der Erde liegendem Schöpftrog hat Gusseisen den Vorzug, dass es nicht so leicht rostet (vergl. Fig. 86). Der Antrieb erfolgt regelmässig, bei Gurtelevatoren immer durch die obere Rolle, da diese am stärksten bezw. allein belastet ist. Kettenelevatoren können aber auch, wenn die örtlichen Verhältnisse das zweckmässig erscheinen lassen, ihren Antrieb von unten erhalten. Eine Spannvorrichtung ist entweder oben oder unten anzubringen, behufs Erleichterung der Montage und späteren Nachspannens bei eingetretener Abnutzung der Kettengelenke. Am nächsten liegt es, die untere Rolle verschiebbar zu machen, da die obere Rolle im allgemeinen zum Antrieb dient. Das ist auch in Fig. 81 angenommen. Um das Schöpfen zu erleichtern (s. unten), wird indessen häufig die untere Rolle fest und die obere verschiebbar gelagert. In diesem Falle ist die letztere mit der Vorgelegewelle gemeinsam in einem Gleitstück zu lagern, genau wie bei dem eisernen Band (Fig. 31). Textabbildung Bd. 317, S. 733 Fig. 81. Elevator. Wie schon zu Anfang bemerkt, schaufelt sich der Elevator das kontinuierlich zufliessende Material selbst aus dem Schöpftrog auf. Bei kleinstückigem Fördergut geht dies Schaufeln verhältnismässig leicht von statten, bei grossen Stücken dagegen kommen leicht Klemmungen und infolgedessen grosse Schöpfwiderstände vor, wenn sich die Becher durch das den Trog ganz ausfüllende Material hindurch arbeiten sollen. Man thut deshalb im Interesse geringeren Kraftverbrauchs und grösserer Schonung der Ketten und Becher besser, eine Speisevorrichtung anzubringen, die nur soviel Material zuführt, wie der Elevator fördern kann. Solche Einrichtungen, die auch für andere kontinuierlich wirkende Fördermittel angewandt werden und für gutes Arbeiten derselben oft sehr wesentlich sind, sollen später noch in einem besonderen Abschnitt behandelt werden. Textabbildung Bd. 317, S. 733 Fig. 82. Querschnitt. Eine eigenartige und sehr einfache Regulierung des Materialzuflusses wendet C. Eitle, Stuttgart, an (Fig. 85).Nach C. Eitle, Kohlen- und Koksaufbereitungen der Neuzeit, Schillings Journal 1896, No. 18. Er lagert grundsätzlich die untere Rolle fest, sodass der Becher sowohl seitlich wie radial nur etwa 10 mm Spielraum gegen den Trog besitzt und ein Wühlen im Material ausgeschlossen ist. Damit der Trog nicht zu voll wird, ist eine Regelungsklappe angebracht, die höher und tiefer gestellt werden kann, je nach der Stückgrösse der Kohle. Grosse Stücke, die der Elevator nur halb gefasst hat, werden beim Aufgang durch die Klappe entweder vollends in den Becher hineingedrückt oder zurückgehalten. So erhält jeder Becher sein bestimmtes Quantum zugemessen. Klemmungen werden dabei durch die Nachgiebigkeit der Klappe verhindert. Textabbildung Bd. 317, S. 733 Fig. 83. Textabbildung Bd. 317, S. 733 Fig. 84. Elevator von Eitle. Bei der mässigen Geschwindigkeit, mit der Kettenelevatoren meistens laufen, wird die Entleerung der Becher nur noch in sehr geringem Masse durch die Zentrifugalkraft unterstützt. Man muss daher, um ein Zurückfallen des Materials zu verhüten, entweder den Elevator schräg stellen (Fig. 81) oder nach Fig. 86 die Becherkette nach Passieren der oberen Rolle zurückführen, sodass die Becher ihren Inhalt frei fallen lassen können. Meistens machen indessen die örtlichen Verhältnisse von selbst eine genügende Schrägstellung erforderlich. Bei nassem, anhaftendem Material hat man besonders darauf zu achten, dass die Becher sich rechtzeitig entleeren können. Eine Becherform besonderer Art ist in den Fig. 87 und 88Aus: La Mécanique à l'exposition de 1900, 8e livraison S. 96. dargestellt. Der Becher gehört dem Elevator einer Pariser Gasanstalt an, der zum Kokstransport dient und zuerst eine Strecke weit vertikal fördert, dann aber noch ca. 8 m horizontal läuft. Um hierbei das Umladen auf ein Band zu ersparen, ist der Becher so geformt, dass beim Richtungswechsel das Material nicht herausfällt, wie aus der Skizze hervorgeht. Ein Becher ist unmittelbar neben den andern gesetzt (Fig. 88), sodass die von einem Transportgurt zugebrachten Koks sofort in die Becher hineinfallen können und nicht aufgeschaufelt zu werden brauchen. Textabbildung Bd. 317, S. 734 Fig. 85. Schöpftrog von Eitle. Der Becher ist aus Blech und Winkeleisen hergestellt und hat ähnlich wie die Ausführung von Stotz (Fig. 77) Rollen evhalten, die beim tragenden Turm auf einer Schiene, beim rückkehrenden auf dem Winkeleisenschenkel des Gerüstes laufen. Textabbildung Bd. 317, S. 734 Fig. 86. Elevator von Fredenhagen. Die Förderleistung eines Elevators ist leicht zu bestimmen aus der Grösse und Anzahl der Becher auf 1 m Kettenlänge und aus der Kettengeschwindigkeit. Letztere ist abhängig von der Art des Materials. Sie beträgt gewöhnlich 0,3 bis 0,5 m pro Sekunde und kann nur bei Nusskohle höher – bei Kettenelevatoren bis zu etwa 1 m – genommen werden. Die Wahl der Bechergrösse wird sehr häufig dadurch bestimmt, dass der Becher imstande sein muss, die grössten vorkommenden Stücke zu fassen. Der Abstand der Becher ergiebt sich dann aus der geforderten Leistung. Ist die Stückgrösse nicht massgebend, so hat man Bechergrösse und Becherzahl so zu wählen, dass der Preis möglichst niedrig wird, also im einzelnen Falle zu kalkulieren, ob viele kleine oder wenige grosse Becher billiger sind. Gewöhnlich werden die Becher in 0,6 bis 1 m Abstand von einander gesetzt. Ob man bei der Berechnung der Leistung volle Füllung annehmen darf, hängt von der Zuführungsweise und der Art des geförderten Materials ab. In trockenem Kohlengrus füllen sich die Becher vollständig, werden sogar gehäuft voll, grössere Stücke dagegen erschweren die gute Füllung bedeutend. In den meisten Fällen empfiehlt es sich, zur Vorsicht mit ⅔ bis ¾ Füllung zu rechnen. Die grössten ausgeführten Elevatoren dürften etwa 100 t Kohle pro Stunde leisten. Der Kraftverbrauch wird bestimmt durch die theoretische Hubarbeit, die gleitende Reibung der Ketten auf ihren Führungen, bezw. die Zapfenreibung und rollende Reibung der Laufrollen, und endlich den Schöpfwiderstand. Dieser ist am schwierigsten zu ermitteln und lässt sich, bis Versuchsergebnisse vorliegen, nur durch Schätzung im einzelnen Falle berücksichtigen. Jedenfalls ist von grossem Einfluss die Art der Materialzuführung und die Stückgrösse. Der Elevator wird in Betrieben aller Art angewandt, wenn es sich um vorwiegend senkrechten Transport handelt und nicht übermässig grosse Stücke vorkommen. Sind diese nur vereinzelt vorhanden, so kann man sich dadurch helfen, dass man die Kohle durch einen Rost von bestimmter Weite fallen lässt und die zurückbleibenden Stücke zerschlägt. Eine Anwendung des Elevators war schon in Fig. 12–16, S. 249 d. Bd., gegeben. Hier hatte derselbe die mit der Bahn zugeführte Braunkohle auf ein Transportband zu heben, das zur Beschüttung eines Silos diente. Häufig benutzt man den Elevator auch zum Entleeren von Schiffen, und zwar in ganz ähnlicher Weise wie beim Getreidetransport. Die auf S. 185 d. Bd. dargestellten Getreideelevatoren könnten auch für Kohlenförderung benutzt werden, allerdings mit der Beschränkung auf feinere Sorten Nusskohle. Für grobe Kohle sind Schiffselevatoren weniger geeignet, weil sie bei dem dann erforderlichen langsamen Gange gross und schwerfällig werden und daher schlecht zu handhaben sind. Textabbildung Bd. 317, S. 734 Fig. 87. Elevator für teilweise horizontalen Lauf. Textabbildung Bd. 317, S. 734 Fig. 88. In seiner Anwendung beschränkt ist der Elevator dadurch, dass er im allgemeinen nur in einer Richtung fördert und daher, wo horizontale und vertikale Transporte nach einander auftreten, eines der früher beschriebenen Transportmittel zu Hilfe genommen werden muss. Damit ist eine für das Material und für den Kraftverbrauch nachteilige Umladung verbunden. Diese zu vermeiden, ist der Zweck der im folgenden Abschnitt beschriebenen Becherwerke. (Fortsetzung folgt.)