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Patent Searching and Data


Title:
DRUM HOIST WITH A DRIVEN MAIN SHAFT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/053299
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a drum hoist (1) with a loose drum (4) arranged on a main shaft (2), said drum having a plug connection (8) for connecting the loose drum (4) and main shaft (2) in a separable manner. Said drum hoist comprises a drum wheel (9) connected to the loose drum (4) for conjoint rotation and a coupling wheel (11), which is axially displaceable with respect to the main shaft (2) in an engagement direction (15) and a disengagement direction (16). In order to effectively prevent an unintentional disengagement of a coupling wheel (11) of the plug connection (8), without fitting additional elements, according to the invention coupling elements are arranged between the drum wheel (9) and the engageable and disengageable coupling wheel (11) which elements can be brought into and out of engagement by a rotation of the engaged coupling wheel (11) with respect to the drum wheel (9) by the amount of the tooth backlash (21) between the teeth of the two wheels (9, 11). In addition, the invention relates to a method for the engagement and disengagement of a plug connection (8) in such a drum hoist (1).

Inventors:
SCHRÖDER, Walter (Am Bockseifer Wald 1C, Freudenberg, 57258, DE)
Application Number:
EP2013/068997
Publication Date:
April 10, 2014
Filing Date:
September 13, 2013
Export Citation:
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Assignee:
OLKO-MASCHINENTECHNIK GMBH (Carl-Benz-Straße 4, Olfen, 59399, DE)
International Classes:
B66D1/14; F16D11/04; F16D11/10; F16D11/14
Foreign References:
DE922194C1955-01-10
DE922194C1955-01-10
Attorney, Agent or Firm:
KOHLMANN, Kai (Donatusstraße 1, Aachen, 52078, DE)
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Claims:
Patentansprüche

Trommelfördermaschine (1) mit einer angetriebenen

Hauptwelle (2), mindestens einer auf der Hauptwelle (2) angeordneten Lostrommel (4) mit einer Bremse (7), einer Versteckvorrichtung (8) zur lösbaren Verbindung von Lostrommel (4) und Hauptwelle (2), die ein mit der Lostrommel (4) drehfest verbundenes Trommelrad (9) mit einer Innenverzahnung (19), ein mit der Hauptwelle (2) drehfest verbundenes Wellenrad (10) mit einer Außenverzahnung (23), ein Kuppelrad (11) mit einer Außenverzahnung (20) und einer Innenverzahnung (22), die axial in einer Einrückrichtung (15) und einer Ausrückrichtung (16) auf der Außenverzahnung (23) des Wellenrades (10) verschiebbar ist, einen mit dem Kuppelrad (11) stirnseitig drehfest verbundenen Schiebering (12) und ein gestellfest an der Trommelfördermaschine (1) angeordnete Schaltvorrichtung (14) zum Verschieben des Schieberings (12) in Einrück- und Ausrückrichtung (15, 16), aufweist, wobei die Außenverzahnung (20) des Kuppelrades (11) durch die axiale Verschiebung in Einrückrichtung (15) in Eingriff und durch die axiale Verschiebung in

Ausrückrichtung (16) außer Eingriff mit der

Innenverzahnung (19) des Trommelrades (9) bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Kuppelrad (9) mindestens ein Sperrkörper (31) befestigt ist, die Zähne der Innenverzahnung (19) des Trommelrades (9) eine in Umfangsrichtung des Trommelrades (9) verlaufende Nut (25) zur Aufnahme des Sperrkörpers (31) aufweisen, zwischen den Zähnen der Innenverzahnung (19) des Trommelrades (9) und den Zähnen der Außenverzahnung (20) des Kuppelrades (11) ein Spiel (21) besteht, so dass durch Verdrehen des eingerückten Kuppelrades (11) gegenüber dem Trommelrad (9) um den Betrag des Spiels (21) jeder Sperrkörper (31) in eine der Nuten (25) in - und außer Eingriff bringbar ist.

Trommelfördermaschine nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, dass jeder Sperrkörper (31) an der in Einrückrichtung (15) des Kuppelrades (11) hinteren

Stirnseite (30) von einem der Zähne der Außenverzahnung (20) des Kuppelrades (11) angeordnet ist.

Trommelfördermaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Sperrkörper (31) über eine der beiden Zahnflanken (20a, b) von einem der Zähne der

Außenverzahnung (20) des Kuppelrades (11) hinausragt, wobei es sich um die Zahnflanke (20a) handelt, die unter der Last des von der Lostrommel (4) auf die Hauptwelle (2) aufgebrachten Drehmomentes an einer Zahnflanke (19a) des Trommelrades (9) anliegt. Trommelfördermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommelfördermaschine (1) mindestens einen Anschlag (33) aufweist, der die axiale Verschieblichkeit des Kuppelrades (11) in

Einrückrichtung (15) begrenzt.

Trommelfördermaschine nach Anspruch 4, dadurch

gekennzeichnet, dass der Anschlag (33) an dem Kuppelrad (11) befestigt ist und eine Anschlagfläche für einen Zahn der Innenverzahnung (19) des Trommelrades (9) aufweist.

Trommelfördermaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Anschlag (33) und mindestens ein Sperrkörper (31) einstückig ausgebildet sind .

Trommelfördermaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass

ein bei eingerücktem Kuppelrad (11) überstehendes Teil (26) jedes Zahns der Innenverzahnung (19) des Trommelrades (9) ein geringere Zahnhöhe (27)

aufweist, als der in Eingriff stehende Teil (28) jedes Zahns der Innenverzahnung (19) des Trommelrades (9) ,

zwischen dem überstehenden Teil (26) und dem in

Eingriff stehenden Teil (28) die Nut (25) verläuft und

die Zahnhöhe (27) des überstehenden Teils (26) so bestimmt ist, dass bei axialer Verschiebung des

Kuppelrades (11) in Einrückrichtung (15)

ausschließlich die Stirnseite (34) des in Eingriff stehenden Teils (28) des Zahns an dem Anschlag zur Anlage gelangt.

Trommelfördermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrkörper (31) mit einem an dem Kuppelrad (11) befestigten

Verstärkungselement (32b) verbunden ist.

9. Trommelfördermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schiebering ( 12 ) eine Innenverzahnung (24) aufweist, die axial in Einrück- und Ausrückrichtung (15, 16) auf der Außenverzahnung (23) des Wellenrades (10) verschiebbar ist.

Trommelfördermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass den Schiebering (12) ein ringförmiger Bund (12a) umgibt, der drehfest mit dem Schiebring (12) verbunden ist und die Schaltvorrichtung (14) zum Verschieben des Schieberings (12) mindestens einen Hydraulikzylinder (37a, b) umfasst, deren

Kolbenstangen jeweils endseitig mit einer den Bund (12a) umgreifenden Klaue (38) versehen sind.

Trommelfördermaschine nach Anspruch 10, dadurch

gekennzeichnet, dass die Klauen (38) durch ein

Rahmenelement (44) miteinander verbunden sind. Verfahren zum Ausrücken einer Versteckvorrichtung einer Trommelfördermaschine nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, dass vor dem Ausrücken des Kuppelrades (11) die Lostrommel (4) mit einer Bremse (7) festgesetzt wird, durch Verdrehen des eingerückten Kuppelrades (11)

gegenüber dem festgesetzten Trommelrad (9) in Richtung des von der Lostrommel (4) auf die Hauptwelle (2)

aufgebrachten Drehmomentes um den Betrag des Spiels (21) jeder Sperrkörper (31) außer Eingriff gebracht wird, anschließend das Kuppelrad (11) mit Hilfe der

Schaltvorrichtung (14) so weit axial in Ausrückrichtung

(16) verschoben wird, bis die Außenverzahnung (20) des Kuppelrades (11) außer Eingriff mit der Innenverzahnung

(19) des Trommelrades (9) steht und sodann zum weiteren Betrieb die Hauptwelle (2) in Drehung versetzt wird.

Verfahren zum Einrücken einer Versteckvorrichtung einer Trommelfördermaschine nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, dass vor dem Einrücken des Kuppelrades (11) die Lostrommel (4) mit einer Bremse (7) festgesetzt wird, die Zähne der Außenverzahnung (20) des Kuppelrades (11) fluchtend zu den Zahnzwischenräumen der Innenverzahnung (19) des Trommelrades (9) ausgerichtet werden, anschließend das Kuppelrad (11) mit Hilfe der

Schaltvorrichtung (14) so weit axial in Einrückrichtung (15) verschoben wird, bis die Außenverzahnung (20) des Kuppelrades (11) in Eingriff mit der Innenverzahnung (19) des Trommelrades (9) steht und jeder Sperrkörper (31) in Verlängerung einer der in Umfangsrichtung verlaufenden Nuten (25) liegt, das Trommelrad (9) gegenüber dem Kuppelrad (11) in

Richtung des von der Lostrommel (4) auf die Hauptwelle (2) aufgebrachten Drehmomentes um den Betrag des Spiels verdreht wird, wobei jeder Sperrkörper in einer der Nuten in Eingriff gebracht wird und zum weiteren Betrieb die Hauptwelle in Drehung versetzt wird .

Description:
Trommelfördermaschine mit einer angetriebenen Hauptwelle

Die Erfindung betrifft eine Trommelfördermaschine mit einer angetriebenen Hauptwelle, mindestens einer auf der Hauptwelle angeordneten Lostrommel mit einer Feststellbremse, einer Versteckvorrichtung zur lösbaren Verbindung von Lostrommel und Hauptwelle, die ein mit der Lostrommel drehfest

verbundenes Trommelrad mit einer Innenverzahnung, ein mit der Hauptwelle drehfest verbundenes Wellenrad mit einer

Außenverzahnung, ein Kuppelrad mit einer Außen- und einer Innenverzahnung, die axial in einer Einrück- und einer

Ausrückrichtung auf der Außenverzahnung des Wellenrades verschiebbar ist, einen mit dem Kuppelrad stirnseitig

drehfest verbundenen Schiebering und ein gestellfest an der Trommelfördermaschine angeordnete Schaltvorrichtung zum

Verschieben des Schieberings in einer Einrück- und

Ausrückrichtung, aufweist, wobei die Außenverzahnung des Kuppelrades durch die axiale Verschiebung in Einrückrichtung in Eingriff und durch die axiale Verschiebung in

Ausrückrichtung außer Eingriff mit der Innenverzahnung des Trommelrades bringbar ist. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Ein- bzw. Ausrücken einer

Versteckvorrichtung einer solchen Trommelfördermaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12 bzw. 13.

Bei einer Trommelfördermaschine wird als Seilträger eine Seiltrommel verwendet, auf der das Förderseil auf- oder abgewickelt wird. Man unterscheidet Einzeltrommelmaschinen und Doppeltrommelmaschinen. Doppeltrommelmaschinen können beispielsweise als Blairmaschinen oder Bobinen ausgeführt werden. Doppeltrommelmaschinen gibt es sowohl mit einer

Festtrommel und einer Lostrommel, als auch mit zwei

Lostrommeln. Dabei werden die Lostrommeln über eine

schaltbare Kupplung, die Versteckvorrichtung, lösbar mit der Hauptwelle verbunden. Für jede Lostrommel der

Trommelfördermaschine ist es erforderlich, dass zum Verstecken eine separate Bremse für die Lostrommel vorhanden ist .

Die Wickelrichtung des Seils auf den Trommeln der

Doppeltrommelmaschine ist gegenläufig, so dass bei gleicher Drehrichtung der Hauptwelle das Seil der einen Trommel aufgewickelt und das andere abgewickelt wird.

Mit Hilfe der Versteckvorrichtung können beide Trommeln relativ zueinander in Umfangsrichtung versetzt werden. Hierzu wird die Lostrommel mit der ihr zugeordneten Bremse blockiert und von der weiteren Trommel, insbesondere einer Festtrommel, abgekuppelt. Dadurch dreht sich die Lostrommel beim

Positionieren des zweiten Fördermittels mit Hilfe der

weiteren Trommel nicht mit. Nachdem das zweite Fördermittel an der gewünschten Stelle positioniert ist, wird die

Lostrommel wieder mit der Antriebswelle gekuppelt und die Bremse gelöst. Doppeltrommelfördermaschinen mit

Versteckvorrichtungen ermöglichen daher die Förderung aus unterschiedlichen Tiefen, so dass beispielsweise ein

Fördermittel unter Tage beladen, während gleichzeitig das andere über Tage entladen wird. Diese Funktion ist

insbesondere beim Abteufen eines Schachtes wichtig, da sich hier die Teufe des Schachtes permanent ändert, um

beispielsweise Abraum zu fördern oder während des Abteufens im Schacht Arbeiten zu verrichten. Dabei wird besonderer Wert auf einen schnellen Versteckvorgang mit hoher Sicherheit in Funktion, Betrieb sowie Verfügbarkeit gelegt. Der Stand der Technik einer Versteckvorrichtung für eine von der Firma Gutehoffnungshütte, Aktienverein für Bergbau und Hüttenbetrieb (kurz GHH) gelieferte Trommelmaschine aus dem Jahr 1987 wird anhand des Teilschnitts durch eine

Versteckvorrichtung anhand von Figur 1 näher erläutert. (Die in der Beschreibung des Standes der Technik vorkommenden

Bezugszeichen beziehen sich ausschließlich auf Figur 1.) Ein innen verzahntes Trommelrad (1) ist mit einem nicht

dargestellten Seitenschild einer nicht dargestellten

Lostrommel verschraubt. Ein Wellenrad (2) ist, wie auch die nicht dargestellte Festtrommel, über Flansche drehfest mit der nicht dargestellten Hauptwelle verschraubt. Auf der

Außenverzahnung (4) des Wellenrades (2) sind axial

verschiebbar ein Kuppelrad (5), ein Schiebering (6) und ein als Schaltring (7) ausgeführtes Schaltglied angeordnet. Der Schaltring (7) ist gestellfest auf mit dem Fundament der Doppeltrommelmaschine verbundenen Konsolen für die nicht dargestellten hydraulischen Verschiebezylinder verbunden. Der Schaltring (7) gleitet in einer umlaufenden Nut (8) des Schieberings (6), während sich die nicht dargestellte

Lostrommel im eingekuppelten Zustand der Versteckvorrichtung dreht. Das Ein- und Ausrücken der Versteckvorrichtung erfolgt im durch Bremsen gesicherten Stillstand der

Doppeltrommelmaschine. Dabei sichern die hydraulischen

Verschiebezylinder die Position des axial in der Einrück- und Ausrückrichtung auf der Außenverzahnung (4) des Wellenrades (3) verschiebbaren Kuppelrades (5) .

Im Betrieb der bekannten Versteckvorrichtung für eine

Doppeltrommelfördermaschine ist bei dem Großteil der

Doppeltrommelfördermaschinen das Problem aufgetreten, dass sich das Kuppelrad (5) während der Drehung und Förderung mit der Lostrommel in Ausrückrichtung bewegte, wodurch auf die hydraulischen Verschiebezylinder und auf den stirnseitig mit Gleitmetall (9) versehenen Schaltring (7) erhebliche Kräfte ausgeübt wurden. In folge dessen versagte durch Überhitzung die Fettschmierung zwischen der Nut (8) des Schieberings (6) und dem Gleitmetall (9) und anschließend schmolz das

Gleitmetall (9) . Der Grund für dieses Ausrücken des

Kuppelrades (5) unter Last der Lostrommel bei diesen

Doppeltrommelfördermaschinen konnte nie ermittelt werden. Ein möglicher Erklärungsansatz waren Walkbewegungen des

Seitenschildes an dem Trommelrad. Um die Bewegung in Ausrückrichtung unter Last der Lostrommel zu vermeiden, wurden nachträglich Schrauben oder Bolzen auf dem Wellenrad (2) montiert, die eine axiale Verschiebung des Kuppelrades verhinderten. Der Versteckvorgang erfordert daher, dass ein Schlosser die nachträglich montierten

Schrauben oder Bolzen zunächst aufwendig entfernt, und endet damit, dass der Schlosser die Elemente anschließend wieder anbringt. Derartige Montageschritte sind für den Betrieb einer Trommelfördermaschine mit Versteckvorrichtung

insbesondere im Teufbetreib mit häufigen Versteckvorgängen nicht akzeptabel.

Die DE 922 194 B offenbart eine Trommelfördermaschine mit einer Versteckvorrichtung, bei der eine mit einer Bremse versehene Lostrommel mit einer angetriebenen Hauptwelle koppelbar ist. Auf einem genuteten Teil der Antriebswelle ist eine Verschiebemuffe mit einer Außenverzahnung als

Kuppeleinrichtung angebracht. Die Außenverzahnung kann durch Verschiebung der Verschiebmuffe in Achsrichtung der

Antriebswelle mit einer Innenverzahnung eines drehfest mit der Lostrommel verbundenen Zwischenteils in und außer

Eingriff gebracht werden. Die Verschiebung der Verschiebmuffe erfolgt mit einer an der Trommelwelle angebauten

Bewegungseinrichtung .

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zu Grunde, eine Trommelfördermaschine zu schaffen, deren Versteckvorrichtung ohne Montage zusätzlicher Elemente wirksam ein ungewolltes Ausrücken des Kuppelrades der Versteckvorrichtung, insbesondere unter Last der

Lostrommel, verhindert.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 12 bzw. 13 gelöst. Die Lösung dieser Aufgabe macht sich den Umstand zu nutze, dass obwohl der Antrieb der Trommelfördermaschine rechts- oder linksdrehende Momente aufbringen muss, sich die Richtung des von jeder einzelnen Trommel auf die Hauptwelle

aufgebrauchten Drehmomentes nicht ändert, wohl aber die Höhe abhängig von der Teufe und Beladung. Im Einzelnen wird die Aufgabe bei einer Trommelfördermaschine der eingangs

erwähnten Art dadurch gelöst, dass an dem Kuppelrad

mindestens ein Sperrkörper befestigt ist, die Zähne der

Innenverzahnung des Trommelrades eine in Umfangsrichtung des Trommelrades verlaufende Nut zur Aufnahme des Sperrkörpers aufweisen, zwischen den Zähnen der Innenverzahnung des

Trommelrades und den Zähnen der Außenverzahnung des

Kuppelrades ein Spiel besteht, so dass durch Verdrehen des eingerückten Kuppelrades gegenüber dem Trommelrad um den Betrag des Spiels jeder Sperrkörper in eine der Nuten in - und außer Eingriff bringbar ist.

Das von der Lostrommel auf die Hauptwelle übertragene

Drehmoment hält die Sperrkörper des eingerückten Kuppelrades sicher in ihrer in der Nut eingerasteten Position. Das Spiel zwischen den Zähnen der Innenverzahnung des Trommelrades und den Zähnen der Außenverzahnung des Kuppelrades wird dadurch hervorgerufen, dass bei der Innenverzahnung des Trommelrades die Zahnflanken einseitig in Umfangsrichtung verschoben sind. Hierdurch entsteht zu den Zähnen der Außenverzahnung des Kuppelrades ein ausreichendes Spiel, so dass durch Verdrehen des eingerückten Kuppelrades gegenüber dem Trommelrad um den Betrag des Spiels jeder Sperrkörper in eine der Nuten In- und Außereingriff bringbar ist.

Die in die Nuten in Eingriff bringbaren Sperrkörper

verhindern wirksam ein Verschieben des Kuppelrades axial in beide Richtungen. Damit wird nicht nur der bisher beobachtete Effekt eines ungewollten Ausrückens des Kuppelrades

verhindert, sondern auch eine ungewollte gegenläufige

Bewegung des Kuppelrades in Einrückrichtung. Dies würde in gleicher Weise das Fett verbrennen und das Gleitmetall zum Schmelzen bringen.

Der Sperrkörper ist insbesondere an der in Einrückrichtung des Kuppelrades hinteren Stirnseite von einem der Zähne der Außenverzahnung des Kuppelrades angeordnet. Die Anordnung des Sperrkörpers an der Stirnseite erlaubt eine Nachrüstung bestehender Trommelfördermaschinen mit der

VerSteckvorrichtung .

Jeder Sperrkörper ragt über eine der beiden Zahnflanken von einem der Zähne der Außenverzahnung des Kuppelrades hinaus, wobei es sich um die Zahnflanke handelt, die unter der Last des von der Lostrommel auf die Hauptwelle aufgebrachten

Drehmomentes an einer Zahnflanke des Trommelrades anliegt. Anstelle an der Stirnseite kann der Sperrkörper auch an der Zahnflanke selbst angeordnet sein und sich von der Oberfläche der Zahnflanke in den Zahnzwischenraum erstrecken.

Über den Umfang des Kuppelrades sind abhängig von der

Zähnezahl und Last vorzugsweise mehrere Sperrkörper an den Stirnseiten der Zähne der Außenverzahnung des Kuppelrades angeschraubt .

Der Sperrkörper ist insbesondere als Platte ausgeführt und steht in Umfangsrichtung etwas über die Zahnflanke über.

Durch Verdrehen des Kuppelrades rastet er in die vorgesehene Nut ein.

Um den Verschiebeweg des Kuppelrades in Einrückrichtung zu begrenzen, weist die Trommelfördermaschine mindestens einen Anschlag auf. Der Anschlag wird so positioniert, dass beim

Anschlagen des Kuppelrades jeder Sperrkörper in Verlängerung einer der in Umfangsrichtung verlaufenden Nuten liegt.

Konstruktiv vorteilhaft ist der Anschlag an dem Kuppelrad befestigt und weist eine Anschlagfläche für einen Zahn der Innenverzahnung des Trommelrades auf.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind der Anschlag und mindestens ein Sperrkörper, vorzugsweise jedoch zwei Sperrkörper einstückig zu einer Sperrklinke miteinander verbunden. Die Sperrklinken sind vorzugsweise so ausgebildet, dass sie ohne Änderung der Konstruktion auch so montiert werden können, dass die Sperrkörper auch bei anderer Drehrichtung des Trommelrades einrasten. Die

Versteckvorrichtung ist, sofern derartige Sperrklinken verwendet werden, für beide Momentenrichtungen konzipiert. Das vermeidet Fehler in der Herstellung und macht die

Bauteile unabhängig von der Richtung des Drehmomentes einer Trommel .

Eine automatische präzise Positionierung des Sperrkörpers in Verlängerung der Nut wird erreicht, wenn eine Seitenwand der Nut mit der Anschlagfläche des Anschlags zusammenwirkt.

Dieses Zusammenwirken wird vorzugsweise dadurch bewirkt, dass ein bei eingerücktem Kuppelrad überstehender Teil jedes Zahns der Innenverzahnung des Trommelrades ein geringere Zahnhöhe aufweist als der in Eingriff stehende Teil jedes Zahns der Innenverzahnung des Trommelrades, in dem überstehenden Teil die Nut verläuft und die Zahnhöhe des überstehenden Teils so bestimmt ist, dass bei axialer Verschiebung des Kuppelrades in Einrückrichtung ausschließlich die Stirnseite des in

Eingriff stehenden Teils des Zahns an der Anschlagfläche zur Anlage gelangt.

Um den Sperrkörper in Position zu halten und die Kräfte aufzunehmen, wenn die Hydraulikzylinder mit voller Last den Anschlag gegen die Zähne des Trommelrades fahren, ist der

Sperrkörper in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung mit einem an dem Kuppelrad befestigten Verstärkungselement verbunden. Zwischen dem Verstärkungselement und dem

Sperrkörper kann darüber hinaus ein Füllstück angeordnet sein, um die Distanz zum Verstärkungselement zu überbrücken. Das Füllstück und das Verstärkungselement können auch

einteilig ausgeführt sein.

Um eine gute Führung des Kuppelrades bei der axialen

Verschiebung zu erreichen, ist nicht nur das Kuppelrad, sondern darüber hinaus der Schiebering innen verzahnt. Die Länge der Verzahnung von Kuppelrad und Schiebering

gewährleisten, dass eine sichere axiale Führung ohne

Verklemmen stattfindet. Kuppelrad und Schiebering sind aus produktionstechnischen Gründen vorzugsweise als separate Bauteile ausgeführt, die drehfest miteinander verbunden sind. Das Kuppelrad und der Schiebering können jedoch auch einteilig ausgeführt sein. Die Innenverzahnungen von Kuppelrad und Schiebering sind im Interesse einer guten Führung vorzugsweise als

Trapezverzahnung ausgeführt. Die Außenverzahnung des

Kuppelrades sowie die mit dem Kuppelrad kämmende

Innenverzahnung des Trommelrades sind vorzugsweise als

Evolventenverzahnung ausgeführt.

Um den Schiebering sowie das damit verbundene Kuppelrad in Einrück- bzw. Ausrückrichtung mit Hilfe des Schaltgliedes bewegen zu können, ist der Schiebering in vorteilhafter

Ausgestaltung der Erfindung mit einem ringförmigen Bund versehen, der drehfest mit dem Schiebering verbunden ist. Das Schaltglied umfasst mindestens einen, vorzugsweise zwei

Hydraulikzylinder, deren Kolbenstange jeweils endseitig mit einer den Bund umgreifenden Klaue versehen ist. Um die Klauen zu führen und zu positionieren, sind diese vorzugsweise über ein Rahmenelement miteinander verbunden. Das Rahmenelement kann insbesondere ringförmig ausgebildet sein, wobei der Ring mit dem das Kuppelrad umgebenden Bund fluchtet. Zwischen dem ringförmigen Rahmenelement und dem Bund sind vorzugsweise austauschbare Verschleißelemente angeordnet. Die Verzahnung des Wellenrades ist so lang ausgebildet, daß das Kuppelrad und der Schiebering ohne zu verklemmen auch mit nur einem Zylinder betrieben werden können. Dies ist wichtig, falls ein Zylinder schwergängig sein oder werden sollte. Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Figur 2 eine perspektivische Gesamtansicht einer

Doppeltrommelfördermaschine mit einer

Versteckvorrichtung,

Figur 3 eine perspektivische Darstellung der

VerSteckvorrichtung, Figur 4 eine perspektivische Teildarstellung eines

Trommel-, Kuppel- und Wellenrades der

Versteckvorrichtung nach Figur 3,

Figuren 5 a-c die Versteckvorrichtung während des Einrückens des Kuppelrades,

Figur 5 d die Versteckvorrichtung mit vollständig

eingerücktem Kuppelrad, Figur 5 e die Versteckvorrichtung mit vollständig

eingerücktem Kuppelrad in verriegeltem

Zustand,

Figur 5 f die Versteckvorrichtung mit vollständig

eingerücktem Kuppelrad in entriegeltem

Zustand, Figur 5 g die Versteckvorrichtung mit vollständig

ausgerücktem Kuppelrad, Figur 6 a einen Teilschnitt durch eine

Versteckvorrichtung mit eingerücktem Kuppelrad sowie

Figur 6 b einen Teilschnitt durch eine

Versteckvorrichtung mit ausgerücktem

Kuppelrad .

Figur 2 zeigt eine Trommelfördermaschine (1) mit einer auf einer Hauptwelle (2) angeordneten Festtrommel (3) und einer Lostrommel (4) . Die Hauptwelle (2) wird von einem

Antriebsmotor (5) angetrieben.

Sowohl die Festtrommel (3) als auch die Lostrommel (4) weisen jeweils eine Scheibenbremse (6,7) auf. Die Lostrommel (4) ist über eine Versteckvorrichtung (8) (vgl. Detail A) lösbar mit der Hauptwelle (2) verbunden.

Die in Figur 3 vergrößert dargestellte Versteckvorrichtung (8) umfasst ein mit der Lostrommel (4) verschraubtes

Trommelrad (9), ein mit der Hauptwelle (2) drehfest

verbundenes Wellenrad (10) sowie ein in axialer Richtung verschiebbares Kuppelrad (11) . Mit dem Kuppelrad (11) ist stirnseitig drehfest ein Schiebering (12) verbunden. An der Trommelfördermaschine (1) ist gestellfest eine

Schaltvorrichtung (14) zum Verschieben des Schieberings (12) in einer Einrückrichtung (15) und in einer Ausrückrichtung (16) angeordnet. Aus Figur 3 in Verbindung mit Figur 4 ist erkennbar, dass das Trommelrad (9) durch über seinen Umfang gleichmäßig verteilte Durchgänge (17) mittels Schrauben (18) mit der Lostrommel (4) verschraubt ist.

Wie insbesondere aus den Figuren 6a, b erkennbar, weist das Trommelrad (9) eine Innenverzahnung (19) auf, die als

Evolventenverzahnung ausgeführt ist. Eine der Zahnflanken (19a) sämtlicher Zähne der Innenverzahnung (19) ist auf dem Umfang verschoben, um ein ausreichendes Spiel (21) zwischen den Zähnen der Innenverzahnung (19) des Trommelrades (9) und den Zähnen einer Außenverzahnung (20) des Kuppelrades (11) zu schaffen. Dieses Spiel (21), wie es insbesondere aus den Figuren 5b, c erkennbar ist, ist für das Verriegeln der

Versteckvorrichtung (8) erforderlich. Die Außenverzahnung (20) des Kuppelrades (11) ist ebenfalls als Evolventenverzahnung ausgeführt. Das Kuppelrad (11) weist darüber hinaus eine Innenverzahnung (22) auf. Die

Innenverzahnung (22) des Kuppelrades (11) ist axial in

Einrück- und Ausrückrichtung (15,16) auf einer

Außenverzahnung (23) des Wellenrades (10) verschiebbar. Die Verzahnungen von Kuppelrad (11) und Wellenrad (10) sind als Trapezverzahnungen ausgeführt. Das Kuppelrad (11) verbindet in dem in Figur 6a dargestellten, eingerückten Zustand, kraftschlüssig das Trommelrad (9) über das Wellenrad (10) mit der Hauptwelle (2) .

Der Schiebering (12) weist ebenfalls eine Innenverzahnung (24) auf, die ebenfalls als Trapezverzahnung ausgeführt und axial in Einrück- und Ausrückrichtung (15,16) auf der

Außenverzahnung (23) des Wellenrades (10) verschiebbar ist.

Das Wellenrad (10) sowie dessen Außenverzahnung (23) ist in Einrück- bzw. Ausrückrichtung (15,16) so lang, dass das

Kuppelrad (11) mit dem Schiebering (12) bis zum vollständigen Ausrücken des Kuppelrades (11) geführt sind. Die Zähne der Innenverzahnung (19) des Trommelrades (9) weisen sämtlich eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut (25) auf, die sich zwischen den Zahnflanken (19a, b) jedes Zahnes erstreckt .

Jede Nut (25) wird seitlich einerseits durch ein bei

eingerücktem Kuppelrad (11) überstehendes Teil (26) eines Zahns der Innenverzahnung (19) und andererseits ein in

Eingriff stehendes Teil (28) eines Zahns der Innenverzahnung (19) begrenzt. Das überstehende Teil (26) weist eine Zahnhöhe (27) auf, die geringer ist als die Zahnhöhe (27) des in

Eingriff stehenden Teils (28) des Zahns.

Wie insbesondere aus Figur 3 in Verbindung mit Figuren 5 a - g erkennbar sind am Umfang des Kuppelrades (11) mehrere

Sperrklinken (29) an der in Einrückrichtung (15) des

Kuppelrades (11) hinteren Stirnseite der Zähne der

Außenverzahnung (20) angeschraubt. Jede Sperrklinke (29) weist zwei Sperrkörper (31) auf, die in Umfangsrichtung geringfügig über die Zahnflanken (20a) der Außenverzahnung (20) des Kuppelrades (11) hinausragen. Bei den Zahnflanken (20a) handelt es sich um die Zahnflanken, die unter der Last des von der Lostrommel (4) auf die Hauptwelle (2)

aufgebrachten Drehmoments an den Zahnflanke (19a) des

Trommelrades (9) anliegen. Zwischen den beiden Sperrkörpern

(31) jeder Sperrklinke (29) erstreckt sich in Umfangsrichtung des Kuppelrades (11) ein einstückig mit den beiden

Sperrkörpern (31) ausgebildeter Anschlag (33), gegen den nach vollständigem Einrücken des Kuppelrades (11) die Stirnseite (34) des in Eingriff stehenden Teils (28) eines Zahns der

Innenverzahnung (19) des Trommelrades (9) zur Anlage gelangt (vgl. insbesondere Figur 6a) . Die Zahnhöhe (27) des

überstehenden Teils (26) ist dabei so bestimmt, dass bei axialer Verschiebung des Kuppelrades (11) in Einrückrichtung (15) ausschließlich die Stirnseite (34), nicht jedoch die Stirnseite des überstehenden Teils (26) an der Anschlagfläche (33) anstößt.

Jede Sperrklinke (29) wird von einem Füllstück (32a) und einem Verstärkungsriegel (32b) hinterlegt, die zusammen mit der Sperrklinke (29) an der hinteren Stirnseite (30) der

Außenverzahnung (20) verschraubt werden. Das Füllstück (32a) spannt die Sperrklinke (29) fest, um Biegungen zu verhindern und überbrückt die Distanz zum Verstärkungsriegel (32b) , der außerhalb der Innenverzahnung (19) des Trommelrades ( 9) bei voll eingerücktem Kuppelrad (11) liegt. Der

Verstärkungsriegel (32b) hält die Sperrklinke (29) in

Position und nimmt die Kräfte auf, wenn die Hydraulikzylinder (37a, b) mit voller Last an den Anschlag (33) fahren oder wenn sich das Kuppelrad (12) in Ausrückrichtung axial bewegen will. Der Verstärkungsriegel (32b) stellt sicher, dass jede Sperrklinke (29) und damit jeder in die Nut (25) eingreifende Sperrkörper (31) ausschließlich auf Scherung beansprucht wird .

Den Schiebering (12) umgibt ein ringförmiger Bund (12a) auf den die nachfolgend näher anhand der Figur 3 erläuterte

Schaltvorrichtung (14) einwirkt. Die Schaltvorrichtung (14) umfasst zwei Konsolen (36a, b), die mit einem Fundament der Trommelfördermaschine (1) fest verbunden sind. An jeder

Konsole (36a, b) ist jeweils ein Hydraulikzylinder (37a, b) mit einer den Bund (12a) des Schieberings (12) umgreifenden Klaue (38) gelenkig verbunden. Die Klaue (38) besteht aus einem Flanschblech (39) zur Anlenkung der Kolbenstange und einem im parallelen Abstand zu dem Flanschblech (39) angeordneten

Gegenblech (40). Zwischen den beiden Blechen (39,40) befindet sich ein Schleißdistanzstück (41) als radialer Anschlag für den ringförmigen Bund (12a) sowie zwei an den Seitenrändern des ringförmigen Bundes (12a) anliegende Schleißplatten (42). Sowohl das Schleißdistanzstück (41) als auch die

Schleißplatten (42) bestehen beispielsweise aus Messing. Die Klaue (38) taucht seitlich in eine Nut (43) eines an einer Seitenwange (45) der Konsole (36a, b) in Ein- und

Ausrückrichtung (15, 16) verschieblichen Führungselementes (46) ein. Um ein Auswandern der Klauen (38) zu verhindern, sind die beiden Klauen (38) über ein ringförmiges

Rahmenelement (44) miteinander verbunden. Die Verbindung erfolgt mit Hilfe von Durchgangsschrauben, die das

Flanschblech (39), das Gegenblech (40), das

Schleißdistanzstück (41), die Schleißplatten (42) und das Rahmenelement (44) durchsetzen.

Nachfolgend wird die Betriebsweise der Versteckvorrichtung (8) der Trommelfördermaschine (1) anhand der Figuren 5a - 5g erläutert.

Figur 5a zeigt das von der Hauptwelle (2) entkoppelte

Trommelrad (9), das über die Scheibenbremse (7) der

Lostrommel (4) festgesetzt ist. Mit Hilfe des Antriebsmotors (5) werden die Zähne der Außenverzahnung (20) des Kuppelrades (11) fluchtend zu den Zahnzwischenräumen der Innenverzahnung (19) des Trommelrades (9) ausgerichtet, wie dies in Figur 5a erkennbar ist. Anschließend werden die Hydraulikzylinder (37a, b) der Schaltvorrichtung (14) beaufschlagt, so dass das Kuppelrad (11) axial in Einrückrichtung (15) verschoben wird, bis die Außenverzahnung (20) des Kuppelrades (11) vollständig in Eingriff mit der Innenverzahnung (19) des Trommelrades (9) steht, wie dies aus Figur 5d erkennbar ist. Zu diesem

Zeitpunkt schlägt die Stirnseite (34) der Innenverzahnung (19) des Trommelrades (9) an dem Anschlag (33) der

Sperrklinke (29) an, wodurch gewährleistet wird, dass jeder Sperrkörper (31) in Verlängerung einer der in Umfangsrichtung verlaufenden Nuten (25) liegt. Nunmehr wird die

Scheibenbremse (7) der Lostrommel (4) gelöst, wodurch sich das Trommelrad (9) gegenüber dem Kuppelrad (11) im

Gegenuhrzeigersinn aufgrund des von der Lostrommel (4) aufgebrachten Drehmomentes verdreht. Durch diese Verdrehung gelangt jeder Sperrkörper (31) in eine der Nuten (25) in den Zähnen der Innenverzahnung (19), wie in Figur 5e dargestellt. Die derart mit der Versteckvorrichtung (8) gekuppelte

Lostrommel (4) kann nunmehr über die Hauptwelle (2) zusammen mit der Festtrommel (3) in Drehung versetzt werden. Die

Gefahr eines Wanderns des Kuppelrades (12) in oder entgegen der Ausrückrichtung wird durch die unabhängig von der

Drehrichtung der Hauptwelle (2) in Eingriff befindlichen Sperrkörper (31) wirksam verhindert.

Soll nun die Lostrommel (4) ausgekuppelt werden, wird vor dem Auskuppeln des Kuppelrades (11) die Lostrommel (4) zunächst mit der Scheibenbremse (7) wieder festgesetzt. Durch

Verdrehen des eingerückten Kuppelrades (11) gegenüber dem nunmehr festgesetzten Trommelrad (9) im Gegenuhrzeigersinn mit Hilfe des Antriebsmotors (5) um den Betrag des Spiels (21) wird jeder Sperrkörper (31) außer Eingriff gebracht, wie dies in Figur 5f erkennbar ist. Anschließend wird das

Kuppelrad (11) mit Hilfe der beidseitig beaufschlagbaren Hydraulikzylinder ( 37a, b) soweit verschoben, bis die

Außenverzahnung (20) des Kuppelrades (11) außer Eingriff mit der Innenverzahnung (19) des Trommelrades (9) steht. Sodann wird zum weiteren Betrieb ausschließlich der Festtrommel (3) die Hauptwelle (2) in Drehung versetzt, während die

entkoppelte Lostrommel von der Bremseinrichtung (7)

festgehalten wird. Bezugszeichenliste

Nr . Bezeichnung Nr . Bezeichnung

1 Trommelfördermaschine 29 Sperrklinken

2 Hauptwelle 30 hintere Stirnseite Pos fehlt in Figuren

3 Festtrommel 31 Sperrkörper =29 ??

4 Lostrommel 32a Füllstück

5 Antriebsmotor 32b Verstärkungsriegel

6 Scheibenbremse 33 Anschlag

7 Scheibenbremse 34 Stirnseite

8 VerSteckvorrichtung 35 --

9 Trommelrad 36a, b Konsole

10 Wellenrad 37a, b Hydraulikzylinder

11 Kuppelrad 38 Klaue

12 Schiebering 39 Flanschblech

12a ringförmiger Bund 40 Gegenblech

13 -- 41 Schleißdistanzstück

14 Schalt orrichtung 42 Schleißplatten

15 Einrückrichtung 43 Nut

16 Ausrückrichtung 44 Rahmenelement

17 Durchgänge 45 Seitenwange

18 Schrauben 46 Führungselement

19 Innenverzahnung (T9) 47

19a, b Zahnflanke

20 Außenverzahnung (KU) 48

20a Zahnflanke

21 Spiel 49

22 Innenverzahnung (KU) 50

23 Außenverzahnung (Wll) 51

24 Innenverzahnung (Schl2) 52

25 Nut 53

26 überstehendes Teil 54

27 Zahnhöhe 55

28 im Eingriff stehendes 56

Teil