Förderanlage mit einer Einrichtung zur Stromerzeug

Die Erfindung betrifft eine Förderanlage mit einem Fördergurt, umfassend eine tragseitige und laufseitige Deckplatte aus jeweils einem polymeren Werkstoff mit elastischen Eigenschaften, sowie ferner mit einer Antriebstrommel, Umkehrtrommel, Tragrollen und mit Traggerüsten, wobei die Förderanlage ein materialförderndes Obertrum mit einer Aufgabestelle für das Fördermaterial und ein zumeist materialfreies Untertrum ausbildet.

Eine gattungsgemäße Förderanlage wird insbesondere in folgenden Druckschriften detailliert beschrieben:

DE 36 06 129 AI EP 1 187 781 Bl

DE 36 12 765 AI EP 1 222 126 Bl

DE 43 33 839 B4 WO 2005/023688 AI

EP 0 336 385 Bl WO 2008/034483 AI

EP 1 053 447 Bl US 7 178 663 B2

Die tragseitige und laufseitige Deckplatte eines Fördergurtes als Kernbauteil einer Förderanlage bestehen zumeist aus einer Kautschukmischung, enthaltend eine

Kautschukkomponente oder einen Kautschukkomponentenverschnitt, ein

Vernetzungsmittel oder ein Vernetzungssystem, umfassend ein Vernetzungsmittel und einen Beschleuniger, sowie zumeist weitere Mischungsingredienzien, insbesondere einen Füllstoff und/oder ein Verarbeitungshilfsmittel und/oder ein Alterungsschutzmittel und/oder einen Weichmacher und/oder sonstige Zusatzstoff (z.B. Fasern, Farbpigmente). Die diesbezügliche Kautschukbasis ist insbesondere: Naturkautschuk (NR)

Butadien-Kautschuk (BR)

Chloropren-Kautschuk (CR)

Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR)

Nitrilkautschuk (NBR)

Butylkautschuk (HR)

Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPM)

Ethylen-Propylen-Dien- Kautschuk (EPDM)

SBR/NR-Verschnitt

SBR/BR- Verschnitt

NR/BR-Verschnitt

Von besonderer Bedeutung ist bislang CR, das sich durch eine hohe Flamm-, Witterungsund Alterungsbeständigkeit auszeichnet, insbesondere für Fördergurte mit Einsatz im Untertagebergbau. Im Übertagebergbau haben ferner NR sowie die oben erwähnten Verschnitte (DE 10 2009 043 904 AI) eine größere Bedeutung erlangt.

Bedingt durch die Vulkanisation einer Kautschukmischung der oben genannten Art erfährt der Fördergurt die erforderlichen elastischen Eigenschaften.

Der Fördergurt ist zumeist noch mit einem eingebetteten Zugträger versehen. Als

Zugträger kommen in Fördergurtlängsrichtung parallel verlaufende Seile aus Stahl oder Aramid zum Einsatz, wobei Seile aus Stahl von besonderer Bedeutung sind. Der Zugträger kann aber auch ein ein- oder mehrlagiges textiles Gebilde, insbesondere in Form eines Gewebes, sein. Von besonderer Bedeutung ist hier ein Polyamid-Polyester-Gewebe.

Insbesondere in Verbindung mit Stahlseilfördergurten wird zwecks Schlitzschutz zusätzlich eine in der tragseitigen und/oder laufseitigen Deckplatte eingebettete

Querarmierung aus Synthesecorden, beispielsweise aus Polyamid, verwendet

(WO 2008/034483 AI). In die tragseitige und/oder laufseitige Deckplatte können zudem noch folgende Bauteile eingebettet sein: Leiterschleifen, Transponder, Barcodes, eine Polymermatrix mit eingemischten detektierbaren Teilchen oder andere detektierbare Elemente. Diesbezüglich wird insbesondere auf folgende Patentliteratur verwiesen:

DE 44 44 264 Cl

DE 197 15 703 AI

DE 10 2005 054 481 AI

WO 02/40 384 AI

Der Fördergurt kann noch mit einem Aufbauteil, beispielsweise mit einem Mitnehmerteil, Führungsteil sowie mit Rand- und Seitenwandprofilen versehen sein. Derartige

Aufbauteile bestehen aus einem polymeren Werkstoff (Elastomer, Thermoplastisches Elastomer, Thermoplast) und werden fußseitig mit der tragseitigen Oberfläche des elastischen Fördergurtes verklebt. Derartige Aufbauteile werden insbesondere in der folgenden Patentliteratur beschrieben:

DE 32 19 170 AI

DE 34 14 285 AI

DE 10 2009 025 906 AI

DE 10 2009 025 911 AI

Weitere Bauteile einer Förderanlage können sein: - Umlenkrollen oder Umlenktrommeln

- Niederhalterollen bei Rohrfördergurtanlagen

- Korrekturrollen, insbesondere bei Rohrfördergurtanlagen

- Schurren an der Aufgabestelle für das Fördermaterial

- Überwachungseinrichtungen Hinsichtlich der Überwachungseinrichtungen sind insbesondere folgende Möglichkeiten mit umfangreichen Entwicklungstätigkeiten zu nennen:

- Bei der Überwachung der Beschädigungen der tragseitigen und/oder laufseitigen Deckplatte kommen opto-elektronische Systeme, insbesondere in Form einer Zeilenoder Flächenkamera, zum Einsatz, wobei diesbezüglich insbesondere auf folgende Patentliteratur verwiesen wird:

DE 24 13 543 AI DE 101 29 091 AI

DE 42 40 094 AI DE 101 40 920 AI

DE 100 29 545 AI EP 1 187 781 Bl

DE 100 48 552 AI WO 2005/0236688 AI

DE 101 00 813 AI WO 2008/031648 AI

Von zunehmender Bedeutung ist die Inspektion eines Fördergurtes mittels energiereicher Strahlen, insbesondere Röntgenstrahlen. Eine derartige Einrichtung insbesondere in folgender Patentliteratur beschrieben:

DE 35 17 314 AI

WO 2006/066519 AI

JP 04158208 A (Patent Abstracts of Japan)

JP 2000292371 A (Patent Abstracts of Japan)

Trotz umfangreicher Entwicklungsarbeiten auf dem Gebiet der Förderanlagen gibt es bislang noch ein ungelöstes Problem, das im Folgenden näher beschrieben wird.

Bei der Förderung von Material mittels Fördergurten wird das Fördermaterial, beispielsweise Kohle, Erze, Mineralien, an einer Aufgabestelle der Förderanlage auf den laufenden Fördergurt aufgegeben. Im extremen Fall sind dies 40.000 Tonnen pro Stunde, und zwar bei einer Fallhöhe von bis zu 18 Metern. Um die hohe Beanspruchung des Fördergurtes durch den Aufprall des Fördermaterials zu minimieren, wird die laufseitige Deckplatte des Fördergurtes mit einer Aufpralleinrichtung abgestützt, die beispielsweise ein Teil der Tragrollen übernimmt. Diese Au ralleinrichtung absorbiert teilweise die kinetische Energie. Im Rahmen einer Weiterentwicklung besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine

Förderanlage bereitzustellen, die die nicht absorbierte kinetische Aufprallenergie bzw. den nicht absorbierten Aufpralldruck des Fördermaterials an der Aufgabestelle in elektrischen Strom umwandelt. Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass die Förderanlage an der Aufgabestelle für das Fördermaterial unterhalb des Fördergurtes des Obertrums mit einer Einrichtung zur Stromerzeugung versehen ist, umfassend ein Aufpralllager mit gleitfähigen Eigenschaften für die laufseitige Deckplatte des Fördergurtes des Obertrums, wenigstens einen Generator, der mit dem Aufpralllager in Verbindung steht, und eine Stützvorrichtung für den

Generator, wobei der Generator wenigstens einen Teil der Aufprallenergie des

Fördermaterials in Strom umwandelt.

Hinsichtlich des Aufpralllagers, das auch gleitfähige Eigenschaften aufweisen muss und somit zusätzlich als Gleitlager dient, kommen insbesondere folgende Varianten zum Einsatz:

- Da die Förderanlage mit einer Vielzahl von Tragrollen (Tragrollensystem) ausgestattet ist, dient wenigstens eine Tragrolle als Aufpralllager, wobei die Tragrollenachse mit dem Generator in Verbindung steht. Vorzugsweise besteht das Aufpralllager aus zwei oder mehreren Tragrollen, wobei jede Tragrollenachse mit einem Generator Kontakt hat.

- Das Aufpralllager besteht aus wenigstens einem Aufpralldämpfer, der mit dem

Generator in Verbindung steht. Vorzugsweise besteht auch hier das Aufpralllager aus zwei oder mehreren Aufpralldämpfern, wobei jeder Aufpralldämpfer mit einem

Generator Kontakt hat. Gegebenenfalls ist die Kontaktfläche des Aufpralllagers zur laufseitigen Deckplatte des Fördergurtes des Obertrums mit einer gleitfähigen Schicht ausgestattet, beispielsweise aus einem Fluorkunststoff, insbesondere aus

Polytetrafluorethylen. Hinsichtlich des Generators, der hier auch als Druck-Strom- Wandler bezeichnet werden kann, kommen wiederum insbesondere folgende Varianten zum Einsatz:

- Der Generator besteht aus einem piezoelektrischen Werkstoff, wobei hier insbesondere ein Blei-Titanat, Blei-Zirkonat oder ein Blei-Titanat-Zirkonat zu nennen sind.

In diesem Zusammenhang wurden bereits piezoelektrische Energiegeneratoren entwickelt, die Vibrationen in elektrische Energie umwandeln. Diese versorgt einen Sensor mit Funkschnittstelle, so dass ein batterieloses und drahtloses Sensorsystem verwirklicht wird. Als Beispiel ist hier der HSG-IMIT zu nennen, entwickelt vom Institut Mikrosystemtechnik der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg.

- Es gelangt ein Generator auf elektrostriktiver, magnetostriktiver oder elektrostatischer Basis zum Einsatz. Elektrostriktive Mikroaktoren ähneln in ihrer Funktionsweise den piezoelektrischen

Aktoren. Sie besitzen ebenfalls schnelle Antwortzeiten und einen geringen Hub bei großen Kräften. Eingesetzt werden insbesondere elektrostriktive Kunststoffe, beispielsweise Polyacrylate. Magneto striktion ist die Deformation ferromagnetischer Stoffe infolge eines angelegten magnetischen Feldes.

Die Elektrostatik umfasst ein Teilgebiet der Physik, das sich mit ruhenden elektrischen Ladungen, Ladungsverteilungen und den elektrischen Feldern geladener Körper befasst. Hinsichtlich weiterer Informationen zu dieser Technik wird auf Wikipedia, der freien Enzyklopädie, verwiesen.

Der auf diese Weise erzeugte Strom wird abgeführt und genutzt, beispielsweise für den Fördergurtantrieb und/oder eine Überwachungseinrichtung.

Es gibt auch Förderanlagen, die zusätzlich im Untertrum beladen werden. Unter diesem Aspekt könnte nach der Lehre dieser Erfindung die Stromerzeugung auf dem Obertrum und Untertrum erfolgen.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf schematische Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Förderanlage mit einer Einrichtung zur Stromerzeugung, umfassend ein Aufpralllager in Form von Tragrollen, Generatoren und eine

Stützvorrichtung;

Fig. 2 eine Förderanlage mit einer Einrichtung zur Stromerzeugung, umfassend ein Aufpralllager in Form von Aufpralldämpfern, Generatoren und eine Stütz Vorrichtung .

Fig. 1 zeigt eine Förderanlage 1 mit einem Fördergurt 2, umfassend eine tragseitige Deckplatte 3 für das Fördermaterial und eine laufseitige Deckplatte 4 aus jeweils einem polymeren Werkstoff mit elastischen Eigenschaften, beispielsweise aus einer

vulkanisierten Kautschukmischung auf der Basis von CR, sowie mit einem eingebetteten Zugträger, beispielsweise in Form von Stahlseilen. Die laufseitige Deckplatte 4 stützt sich innerhalb des Obertrums A und Untertrums B an Tragrollen in Form eines

Tragrollensystems ab.

An der Aufgabestelle 5 der Förderanlage 1 wird das Fördermaterial 6, beispielsweise ein Erz, auf die tragseitige Deckplatte 4 des Fördergurtes 2 aufgegeben. Diese Aufgabestelle befindet sich zumeist in der Nähe der Antriebstrommel 7, die das Fördermaterial in Fördermaterialrichtung X und in Laufrichtung Y des Fördergurtes zum Zielort führt, die die Umkehrtrommel als Abwurftrommel ist. An der Aufgabestelle 5 für das Fördermaterial 6 unterhalb des Fördergurtes 2 des

Obertrums A ist die Förderanlage 1 mit einer Einrichtung 8 zur Stromerzeugung versehen. Diese Einrichtung umfasst ein Aufpralllager 9 mit Kontakt zur laufseitigen Deckplatte 4 des Fördergurtes innerhalb des Obertrums A. Das Aufpralllager besteht hier aus drei Tragrollen 12 als Teil des Tragrollensystems der Förderanlage. Jede Tragrollenachse 13 ist dabei mit einem Generator 10 verbunden, wobei die hier drei vorhandenen Generatoren auf einer Stützvorrichtung 11 aufliegen. Der Generator bzw. das Generatorensystem wandelt wenigstens einen Teil der Aufprallenergie in Strom um, der abgeführt und insbesondere für den Anlagenbetrieb genutzt wird. Fig. 2 zeigt nun eine Förderanlage 14 mit dem gleichen Anlagengrundkonzept wie bei der Förderanlage 1 nach Fig. 2. Die Einrichtung 15 zur Stromerzeugung umfasst hier jedoch als Aufpralllager 16 drei Aufpralldämpfer 19 anstelle von Tragrollen. Jeder

Aufpralldämpfer ist hier mit einem Generator 17 versehen, wobei die hier ebenfalls drei vorhandenen Generatoren auf einer Stützvorrichtung 18 aufliegen. Die Stromerzeugung erfolgt nach dem gleichen Prinzip wie bei der Einrichtung 8 gemäß der Förderanlage 1 nach Fig. 1.

Bezugszeichenliste

(Teil der Beschreibung)

I Förderanlage

2 Fördergurt

3 tragseitige Deckplatte

4 laufseitige Deckplatte

5 Aufgabestelle für das Fördermaterial

6 Fördermaterial

7 Antriebstrommel

8 Einrichtung zur Stromerzeugung

9 Aufpralllager

10 Generator

I I Stützvorrichtung

12 Tragrolle

13 Tragrollenachse

14 Förderanlage

15 Einrichtung zur Stromerzeugung

16 Aufpralllager

17 Generator

18 Stützvorrichtung

19 Aufpralldämpfer

A Obertrum

B Untertrum

X Fördermaterialrichtung an der Aufgabestelle Y Laufrichtung des Fördergurtes