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Fördermittel

[106] Fördermittel. A. Allgemeines und Berechnung der F. Die wichtigsten F. sind Kratzer und Schlepper, Förderbänder aus biegsamen Stoffen bzw. Gliederbänder, Becherwerke mit festen Bechern (Elevatoren), Schaukelbecherwerke, Schnecken, Spiralen und Förderrohre, Schwingeförderrinnen, Rollenförderer, pneumatische und hydraulische Fördereinrichtungen. Über die für größere Strecken benutzten Fördermittel – Seilschwebebahnen, Hängebahnen an festen Schienen, Seil- und Kettenförderungen sowie Feld- und Förderbahnen – vgl. die besonderen Artikel.

Bei einer Gruppe der F. verteilt sich das Fördergut gleichmäßig auf die ganze Länge L des Förderers, bei anderen wird es in Einzelmengen abgeteilt. Im ersteren Falle ist, wenn mit f der Querschnitt des geförderten Materialstromes in m², mit ν seine Geschwindigkeit in m/Sek. und mit γ das Schüttgewicht des Materials bezeichnet wird, die in der Stunde geförderte Menge (die Stundenleistung):

(1)

in Tonnen in der Stunde (t/Std.)

Besteht dagegen der Förderer aus einzelnen Förderelementen, die jedes die Menge i (in Liter gemessen) befördern, sich mit der Geschwindigkeit ν bewegen und einander im Abstand a, in Meter gemessen, also im Zeitabstand t = a/ν folgen, so ist die Stundenleistung zu berechnen aus

(2)

Der Kraftverbrauch in P. S. würde bei reiner Hebung des Materials um die Höhe H (in m), wenn keine Widerstände als das Eigengewicht wirkten, sein:

(3)

Bezeichnet w den Widerstandskoeffizienten, d.h. die Zahl, die angibt, der wievielte Teil des Gewichtes bei wagerechter Förderung als Widerstand wirkt (bei gleitender Reibung beispielsweise den Reibungskoeffizienten), so ist dementsprechend bei einer Förderlänge von L (m) der Kraftverbrauch:

(4)

Wenn, wie es in der Regel der Fall ist, für die Bewegung des Förderers selbst Kraftaufwand erforderlich ist, so muß in Gleichung 4 der Koeffizient w durch den Gesamtkraftverbrauchskoeffizienten K ersetzt werden, so daß die Gleichung lautet:

(5)[106]

B. Arten von F.:

I. Kratzer und Schlepper.

II. Förderbänder.

III. Becherwerke.

IV. Schnecken und Spiralförderer.

V. Schwingeförderrinnen.

VI. Rollenförderer.

VII. Förderung mit Hilfe von Wasser und Luft.

I. Kratzer und Schlepper.

Die Förderelemente sind in bestimmten Abständen an einer Kette befestigt, die an jedem Ende des Förderers über eine Rolle geführt ist und ständig umläuft. Sie schieben das Fördergut, das sich in einer Rinne oder einem Troge gleitend fortbewegt, vor sich her.

Eine deutsche Ausführungsform (nach C. Eitle, Stuttgart) mit rechteckigem Trogquerschnitt zeigt Abb. 105, eine amerikanische mit trapezförmigem Trog Abb. 106. Die letztere Form ist nicht so einfach herzustellen, weist jedoch geringeren Kraftverbrauch auf. Die Kette liegt in beiden Fällen in der Mitte, was die Zuführung des Materials erschwert, das von oben in den Trog eingeschüttet wird. Bei großstückigem Material werden daher die Ketten auf die Seite oder bei sehr sperrigem Fördergut auch in den Trogboden verlegt. Eine besondere Form sind die Schlepper mit runden, auf einem Seil festgeklemmten Scheiben. Sie eignen sich besonders für größere Strecken und lassen sich in beliebige Richtungen ablenken. Schwere Holzblöcke werden durch Ketten mit einfachen Mitnehmern fortbewegt.

Die Aufgabe des Materials geschieht, wie schon erwähnt, einfach durch Einschütten, wobei jedoch, um Überlastungen hintanzuhalten, möglichst darauf zu achten ist, daß die Zuführung nicht zu ungleichmäßig erfolgt. Die Abführung des Materials aus dem Trog an der Bestimmungsstelle geschieht entweder am Ende der Rinne oder bei den Kratzern mit oben oder seitlich liegenden Ketten und beliebigen Zwischenpunkten durch Öffnen eines Schieberverschlusses am Boden des Troges. Es ist auch möglich, einen Teil des Fördergutes zu entnehmen, indem der Schieber nur teilweise geöffnet wird. Sowohl Aufgabe als Abwurf lassen sich demnach mit den einfachsten Mitteln ausführen.

Als Zugmittel werden bei leichteren Ausführungen, ebenso wie für Elevatoren, meist Ketten aus Temperguß benutzt, die sehr leicht mit Befestigungsrippen der verschiedensten Art versehen werden können und daher sehr bequem für alle Zwecke zu verwenden sind. Die einfachste, billigste Form ist die sog. Treibkette aus Temperguß (Abb. 107), nach dem amerikanischen Erfinder auch Ewart-Kette genannt, die sich aber nur für sehr geringe Beanspruchungen eignet. Das Beispiel einer schmiedeeisernen Kette gibt Abb. 108. Die inneren Glieder, in denen der Bolzen sich dreht, sind geschmiedet, die äußeren, mit denen der Bolzen vernietet ist, bestehen aus einfachem Flacheisen. Da einfache Rundeisenketten sich an den Berührungsstellen stark abnutzen, so werden nach einer amerikanischen Ausführung zwischen die einzelnen Glieder Druckübertragungsstücke mit großer Auflagefläche eingelegt. Gewöhnliche Kranketten werden für Kratzer kaum verwendet, nicht selten jedoch für Becherwerke (Elevatoren).

Bei schwereren Ausführungen empfiehlt es sich, die Kette mit Rollen zu versehen, von denen das gesamte bewegte Gewicht getragen wird. Der Kraftverbrauch und das Geräusch werden dadurch vermindert. Jedoch sind solche Ausführungen nur zu empfehlen, wenn für eine gute, am besten selbsttätige Schmierung oder für Dauerschmierung der Laufzapfen gesorgt ist. Sonst ist es besser, Gleitstücke an[107] der Kette anzubringen und die Gleitbahn unter Schmierung zu halten.

Der Antrieb kann von einem beliebigen Motor oder einer Transmission mit Riemen- und Zahnradübersetzung abgenommen werden. Die angetriebenen Kettenräder sollten nicht zu kleine Zähnezahl haben, weil sonst die Bewegung der Kette zu ungleichmässig wird und die Geschwindigkeit niedrig gehalten werden muß, damit keine zu großen Beschleunigungswiderstände und damit Überlastungen der Kette eintreten. Ausnahmsweise geht man bei sehr langgliedrigen Ketten und geringen Geschwindigkeiten auf 5 oder gar 4 Zähne herunter.

Zum ersten Anspannen der Kette und zum Ausgleich der unvermeidlichen Längungen der Kette im Betriebe ist eine Spannvorrichtung vorzusehen, die beim Kratzer wie bei anderen Förderern mit Kette gewöhnlich in der Weise ausgeführt wird, daß man die Lager der einen Kettenrolle verschiebbar in Gleitführungen lagert und sie durch eine Schraubenspindel einstellt.

Die Arbeitsgeschwindigkeit pflegt bei Kratzern zwischen 0∙25 und 0∙75 m/Sek. zu liegen. Ein vielgebrauchter Durchschnittswert ist 0∙5 m/Sek. Mäßige Geschwindigkeit ist mit Rücksicht auf Abnutzung vorteilhafter, doch werden dann die Abmessungen bei gleicher Leistung entsprechend größer.

Die Förderleistung ist nach Gleichung 2 zu berechnen. Für jedes einzelne Fördergut muß durch Versuch festgestellt werden, welche Menge durch eine Schaufel von gegebenen Abmessungen befördert wird. Bei Kohle schichtet sich das Material trapezförmig vor der Schaufel auf. Für rechteckige Schaufeln kann die Leistung etwa nach folgender Tabelle berechnet werden.

Für den Kraftverbrauch eines Kratzers ist in erster Linie die Nutzleistung maßgebend, die sich aus Gleichung 4 berechnet, u.zw. ist hierin zu setzen: w = 0∙6–0∙7 für Kohle, w = 0∙37–0∙44 für Koks. Die kleineren Werte gelten für grobstückigeres Material und geringere Trogbreite. Bei hohem Feuchtigkeitsgehalt ist der Widerstand noch geringer.

Kratzer für Kesselkohle bei wagrechter Förderung.

Dazu kommt der Arbeitsverbrauch für die Bewegung des toten Gewichtes des Förderers. Man berechnet diesen aus dem Gewichte der bewegten Teile, multipliziert mit dem Reibungskoeffizienten, der bei Gleitstützung im Durchschnitt zu 0∙2, bei Laufrollenstützung etwa zu 0∙06 angenommen werden kann. Ferner sind die Zapfenreibung der Leit- und Antriebsrollen und die Kettenbiegungswiderstände zu berechnen oder abzuschätzen1.

Bezeichnet man die Summe dieser drei Widerstände, auf die Kettenmitte bezogen, mit W und die Kettengeschwindigkeit mit ν, so ist der zusätzliche Kraftverbrauch

Für rohe Überschlagsrechnungen läßt sich bei Kohle annehmen, daß der zusätzliche Kraftverbrauch N₀ etwa 60–90% der Nutzarbeit N beträgt, je nachdem man Roll- oder Gleitstützung hat.

Anzuwenden sind Kratzer nur für Materialien die mäßige Härte haben und daher die Rinne nicht zu stark abnutzen sowie auch selbst durch das Gleiten nicht zu sehr leiden. Ihr Hauptanwendungsgebiet ist Kohleförderung in Kesselhäusern, Gaswerken, Kohlenbergwerken u.s.w. Gegenüber Förderbändern besitzen Kratzer die Vorzüge, daß sie meist billiger in der Herstellung sind, die Förderrichtung sich umkehren läßt, das Fördergut in sehr einfacher und bequemer Weise aufgegeben und an jeder beliebigen Stelle abgezogen werden kann. Dieser letztere Umstand ist namentlich bei Kesselhäusern mit vielen Kesseln oft ausschlaggebend. Einer Schnecke ist der Kratzer, wenn die Förderleistung und die Förderlänge nicht sehr gering sind, immer vorzuziehen, doch pflegt die Schnecke sich billiger zu stellen. Ein typisches Anwendungsbeispiel eines Kratzers gibt Abb. 109.[108]

Der Antrieb ist an einem, die Spannvorrichtung am anderen Ende untergebracht; dazwischen befindet sich die Förderrinne. Das Fördergut wird von einem Elevator aus an einem beliebigen Zwischenpunkte dem Troge zugeführt. Der Kratzer kann in beiden Richtungen laufen und daher das Material nach jedem Punkte befördern. Am Rinnenboden sind Schieber angebracht, die nach Bedarf gezogen werden, oder der Trog wird ohne Boden ausgeführt, so daß das geförderte Material auf der Oberfläche der Schüttung weiterbewegt wird und sich hier selbst eine Gleitfläche herstellt. Die Schüttung breitet sich dann allmählich weiter aus.

II. Förderbänder.

Das Förderband (Gurtförderer, Bandtransporteur) wird durch einen wagrecht oder in mäßiger Steigung geführten endlosen Gurt gebildet, der aus biegsamen Stoffen besteht oder aus einzelnen Gliedern zusammengesetzt ist. Der Gurt wird an jedem Ende über eine Umkehrrolle geleitet und dazwischen durch Tragrollen gestützt. Das Material liegt während der Förderung auf dem Bande und ist ihm gegenüber in Ruhe.

Für biegsame Bänder kommen hauptsächlich Baumwollgewebe in Anwendung, u.zw. werden die Bänder entweder mit einem Überzug aus Gummi versehen, der sie gegen Feuchtigkeit und Abnutzung widerstandsfähig macht, oder mit Balatamasse durchtränkt, die dem Gewebe gleichfalls eine weitgehende Unempfindlichkeit gegen Nässe verleiht. Daneben kommen für billige Anlagen auch einfache Hanf- oder Baumwollgurte in Betracht. Nach Robins werden in der Mitte des Bandes, wo die Abnutzung am stärksten ist, einige Baumwollagen fortgelassen und dafür die Gummischicht an dieser Stelle verstärkt.

Das Band bleibt auf der Strecke, wo es zum Transport dient, flach, oder es erhält durch Anordnung besonderer Rollen eine Wölbung. Das obere Trum wird (Abb. 110) von drei im Winkel zueinander gesetzten Rollen getragen, die sich auf mit Schmiermaterial gefüllten hohlen Achsen drehen. Das Band erhält dadurch auf der Förderstrecke Trogform und kann infolgedessen eine weit größere Menge Material aufnehmen, als ein flaches Band. Die Rollen werden zuweilen auch aus Holz hergestellt.

Die Zuführung des Fördergutes zum Band geschieht durch Auflaufschurren, u.zw. möglichst in der Richtung und mit der Geschwindigkeit des Bandes. Bei Beschickung an mehreren Stellen können die Auflaufschurren fahrbar angeordnet werden. Für die Abnahme des Materials kann man Abstreicher verwenden, doch sind diese für biegsame Gurte nicht zu empfehlen, weil ihre Oberfläche dabei stark beschädigt wird. Üblich ist es daher, das Fördergut an einer Umlenkrolle infolge der Fliehkraft abwerfen zu lassen und es dann in einer Rutsche aufzufangen.

Soll die Abgabe des Fördergutes an beliebigen Punkten des Bandes möglich sein, so wird dazu ein Abwurfwagen benutzt, der zwei Leitrollen trägt. Beim Übergang über die obere Leitrolle wird das Fördergut in eine Schurre abgeworfen, die den Materialstrom seitlich ableitet. Häufig erhält der Wagen selbsttätige Bewegung, so daß er beispielsweise über einem langgestreckten Bunker langsam hin und her wandert.

Die Bandgeschwindigkeit beträgt im Durchschnitt für

Bei Bändern mit Trogform muß in jedem Falle der Querschnitt aufgezeichnet und danach die Leistung bestimmt werden. Im Durchschnitt läßt sich die Leistung etwa nach folgender Tabelle annehmen:

Leistung von Förderbändern in t/Std.

Die Förderleistung eines flachen Bandes ergibt sich, wenn man die Höhe der Schüttung in Bandmitte zu etwa ¹/₁₂ der Breite der[109] Beschüttung annimmt und letztere gleich 0∙9 Bandbreite weniger 0∙05 m setzt, zu:

Der Kraftverbrauch von Bändern ist schwer genau zu berechnen. In Betracht zu ziehen sind hauptsächlich die Zapfenreibung der Antriebs- und Leitrollen, die Zapfenreibung der Stützrollen, der Biegewiderstand des Gurtes an den Antriebs- und Leitrollen, der Rollenreibungs- und Biegewiderstand des Gurtes an den Stützrollen und schließlich bei ansteigenden Bändern sowie bei Zwischenabwürfen, die ein Heben des Materials erforderlich machen, die Hubarbeit.

Gliederbänder bestehen aus Holz- oder Eisenplatten, die an Ketten befestigt sind und so eine Art von beweglichem Tisch bilden. Damit das Band stark beschüttet werden kann, werden häufig seitliche Führungsbretter angebracht, oder erhalten die einzelnen Platten selbst eine seitliche Aufbiegung.

Wenn auch biegsame Bänder schon nicht selten zur Beförderung von Säcken und dgl. benutzt werden, so kommen Gliederbänder noch häufiger für Einzellasten aller Art, Kisten, Ballen, Fässer und dgl. zur Anwendung. Für Kistenförderung eignen sich beispielsweise zwei, in gewissem Abstand parallel zueinander verlegte dachförmige Ketten nach Abb. 111. Für die Fortschaffung schweren Gepäcks in Bahnhofshallen eignet sich der Rundförderer nach Abb. 112. Er besteht aus zweiachsigen Wagen, die aus Profileisen hergestellt und mit Holz gedeckt sind. Je zwei benachbarte Wagen werden durch ein an den Drehzapfen D angreifendes Zwischenstück verbunden, das sich in halbkreisförmige Aussparungen der Wagendeckung legt. Das Ganze bildet eine zusammenhängende, horizontal beliebig ablenkbare Kette. Die Oberfläche liegt in gleicher Höhe mit dem Fußboden. Dieser Umstand, zusammen mit der sehr geringen Fahrgeschwindigkeit, ermöglicht ein bequemes Auf- und Abbringen schwerer Teile. Stücke, die infolge Unachtsamkeit oder Überlastung der Arbeiter nicht an der richtigen Stelle abgenommen wurden, kehren nach Vollendung eines Umlaufes wieder dorthin zurück.

Unter die Gliederbänder gehören auch die beweglichen Treppen zur Beförderung von Personen.

III. Becherwerke.

Zur Aufnahme des Fördergutes dienen Gefäße, die an ein umlaufendes Zugmittel angeschlossen sind. Bei reiner Hebung werden die Becher gewöhnlich mit der Kette fest verbunden (Elevatoren); wenn dagegen neben der Hebung auch eine Horizontal-Förderung stattfindet, werden sie um einen Drehzapfen pendelnd aufgehängt, so daß sie sich bei Ablenkungen der Kette immer richtig einstellen und kein Fördergut fallen lassen (Schaukelbecherwerke).

Bei Becherwerken mit festen Bechern wird die Kette um eine untere und eine obere Scheibe geführt. Unten nehmen die Becher das Material auf, oben geben sie es wieder ab. Die Aufnahme geschieht unmittelbar von einem Lager, beispielsweise aus dem Schiffsraum, oder mittels eines Schöpftroges, in den ein Einlaufrohr mündet. Das Einlaufrohr muß so angeordnet sein, daß das Material den Bechern entgegenläuft. Es empfiehlt sich, bei schwer zu behandelndem Material (grobe Kohle) besondere Einrichtungen für möglichst gleichmäßige Aufgabe und störungsfreies Schöpfen der Becher zu treffen, da sonst der Kraftverbrauch unnötig hoch wird und sowohl der Elevator wie auch das Material geschädigt werden. Bei Getreideförderung kann der Elevator ohne weiteres aus dem Vollen schöpfen.

Die Entleerung der Becher geschieht beim Umlaufen der oberen Scheibe, u.zw. wird bei schnellaufenden Elevatoren das Material durch die Fliehkraft herausgeschleudert. An den erweiterten Elevatorkopf wird ein Rohr angeschlossen, das das Material nach der gewünschten Stelle leitet. Bei geringer Geschwindigkeit, etwa von 1∙0 m/Sek. abwärts, reicht die Fliehkraft nicht aus, um bei senkrecht stehendem Elevator das Material genügend weit zur Seite zu werfen. Der Elevator muß deshalb schräg gestellt werden.

Die Becher werden für leichte Ausführungen aus Blech gepreßt oder aus einem Stück gestanzt, gebogen und zusammengenietet. Für schwere Ausführungen werden Becher aus Blechen mit Winkeleisen-Verbindung oder gegossene Becher verwendet. Die Kettenformen sind im wesentlichen die gleichen wie bei Kratzern. Temperguß-Ketten kommen auch hier für leichtere,[110] schmiedeeiserne Ketten für schwere Ausführungen in Frage. Bei Getreide-Elevatoren werden die Becher meist auf Balata- oder Hanfgurte geschraubt.

Die Förderleistung ist nach Gleichung (2) zu berechnen, nachdem ein Koeffizient φ eingeführt ist, der den durchschnittlichen Füllungsgrad der Becher bedeutet, so daß die Gleichung dann lautet:

Hierin kann etwa gesetzt werden:

beim Vorhandensein einer geeigneten Speisevorrichtung mehr.

Für Getreide kann die Geschwindigkeit etwa angenommen werden zu ν = 2 √D, wo D den Gurtscheibendurchmesser in m bezeichnet. Für Nußkohle sind Geschwindigkeiten bis höchstens 1∙2 m/Sek., für Kohle mittlerer Stückgröße solche bis zu 0∙6 m/Sek. zulässig. Großstückige und harte Materialien werden mit Geschwindigkeiten von 0∙1 bis 0∙3 m/Sek. geschöpft.

Die folgenden Tabellen geben einen Anhalt für die Bestimmung der Abmessungen und Leistungen von Elevatoren.

Elevatoren für Kohle und Koks.

Leistungen normaler Getreideelevatoren (Gebr. Weismüller).

Ein Beispiel eines Schaukelbecherwerkes nach der ursprünglichen Bauart von C. W. Hunt, New York, gibt Abb. 113.

Die Becher sind zwischen zwei Ketten befestigt und behalten stets ihre senkrechte Lage bei, so daß das Material ohne Umlagerung in verschiedenen Richtungen befördert wird. Die Ketten sind mit Laufrollen zur Führung auf den wagrechten Strecken[111] versehen. An den Ecken des Kettenlaufes werden Führungsscheiben oder Bogenführungen vorgesehen.

Die Entleerung erfolgt auf dem oberen wagrechten Strang, wie aus Abb. 113 ersichtlich, dadurch, daß der Becher mit einem seitlich angenieteten Wulst gegen einen in die Bahn hineinragenden Anschlag stößt und dadurch zum Ausweichen gezwungen wird. Nach erfolgter Entleerung nimmt der Becher die alte Stellung wieder ein. – Die Beladung geschieht durch Einschütten des Fördergutes in den Becher, doch sind besondere Vorkehrungen zu treffen, damit nicht zwischen den einzelnen Bechern Teile des Materials hindurchfallen.

Ganz bedeutend hat sich das Anwendungsgebiet der Schaukelbecherwerke durch die Einführung der Raumbeweglichkeit erweitert, indem nämlich die Becherwerke so ausgeführt werden, daß sich wagrechte Bogen einlegen lassen, bzw. das ganze Becherwerk beim senkrechten Aufstieg um seine Achse verdreht werden kann. Die Bogenbeweglichkeit wird dadurch ermöglicht, daß man jeden Becher in einen Rahmen einschließt, der durch Einfügung eines Gelenkes die erforderliche Beweglichkeit in der senkrechten Ebene besitzt, und je zwei benachbarte Rahmen durch eine Zugstange und einen Zapfen verbunden werden.

Für den Kraftverbrauch kommt für alle Arten von Becherwerken zunächst die Hubarbeit in Betracht, sodann der Bewegungswiderstand der Laufrollen oder Gleitstücke, die Zapfenreibung der Antriebs- und Leitrollen, der Biegewiderstand der Ketten und gegebenenfalls bei Schaukelbecherwerken der Widerstand in wagerechten Bogen. Bei Becherwerken mit festen Bechern ist schließlich noch der Schöpfwiderstand zu berücksichtigen.

Das Anwendungsgebiet der Becherwerke umfaßt alle Fälle, wo eine beträchtliche Hebung erforderlich ist. Schaukelbecherwerke werden besonders dann benutzt, wenn senkrechte Hebung mit wagerechter Förderung zusammen ausgeführt werden muß und man eine Umladung des Materials vermeiden will oder aus anderen Gründen, namentlich wegen der Einheitlichkeit der Anlage, nur ein einziges Fördermittel zu haben wünscht. Sie dürften sich wegen der Einfachheit von Anordnung und Betrieb jedenfalls noch weit mehr als bisher für alle Arten von Förderungen einführen. Zur Kohlenförderung für eine Lokomotivbekohlungsanlage ist ein Schaukelbecherwerk u.a. auf dem Bahnhof St. Johann-Saarbrücken schon seit langer Zeit im Betriebe. Eine der bedeutendsten bestehenden Anlagen, bei der zwei Becherförderer übereinanderliegen, wurde von der Firma A. Bleichert & Co., Leipzig-Wien, für die Wiener Gaswerke ausgeführt.

IV. Schnecken und Spiralförderer.

Das fördernde Element bildet ein schraubenförmig gewundenes Blech, Flacheisen oder dgl., das um die Achse der Schraubenfläche gedreht wird und sich in einem halbzylindrischen Troge befindet. Das Fördergut, das durch die Schwerkraft unten im Troge gehalten wird, bildet gewissermaßen die Mutter der Schraube und wird bei deren Drehung fortbewegt.

An Stelle von Schnecken aus Blech, die an einer Welle befestigt sind, werden zuweilen gußeiserne Schnecken angewendet. Für großstückiges oder backendes Fördergut eignen sich Flacheisenspiralen.

Das Fördergut wird an beliebiger Stelle in den Trog eingeschüttet. An den Punkten, wo eine Entleerung stattfinden soll, wird eine Unterbrechung im Boden mit Schieberverschluß vorgesehen. An den Lagerpunkten der Schneckenwellen, wo naturgemäß die Schneckengänge unterbrochen sind, treten bei hartem, grobstückigem Material leicht Verstopfungen ein, die Anlaß zu Betriebsstörungen und Brüchen geben können.

Die Förderleistung berechnet sich aus der Formel:

Hierin bezeichnet φ den Füllungsgrad des Troges, der zu ¹/₄ bis ¹/₃ anzunehmen ist, D den Durchmesser der Schnecke in m, s die Steigung des Gewindes in m, n die Umlaufzahl in der Minute. Mittelwerte gibt die folgende Tabelle:

Der Kraftverbrauch setzt sich zusammen aus der Reibung des Fördergutes im Troge und an den Schneckenblechen, aus Klemmwiderständen und Zapfenreibung, sowie dem Durchgangswiderstand in den Zwischenlagern. Für überschlägliche Rechnungen läßt sich der Gesamtkraftverbrauch aus Gleichung (5) bestimmen, indem man einsetzt: Für Getreide K = 2, für Kohle K = 2∙5, für Koks = 3∙5.

Die Schnecke hat den Vorzug, der einfachste von allen Förderern zu sein. Der Antrieb ist wegen der hohen Umlaufzahl einfach, äußere bewegte Teile sind nicht vorhanden, und der Platzbedarf ist gering.

Nachteilig ist dagegen die Reibung, die zwischen dem Fördergut und der Schnecke bzw. dem Troge stattfindet. Leicht zerreibliche[112] Stoffe werden dadurch sehr geschädigt, während anderseits harte Stoffe leicht zu Klemmungen und Brüchen Anlaß geben. Für gröbere und härtere Stoffe als Nußkohle sind daher Schnecken mit Vorsicht zu verwenden. Bei geringen Förderlängen und geringen Leistungen spielen Schnecken dagegen zur Förderung von Getreide, Sägespänen, Mahlprodukten aller Art, kleiner Kohle u.s.w. eine bedeutende Rolle.

Ähnlich wie Schnecken arbeiten Förderrohre, bei denen die Spiralwindungen am Troge befestigt sind, der sich mit dreht, so daß die Achse fortfällt und auch keine Zwischenlager vorhanden sind. Das Material wird an einem Ende des Rohres durch eine zentrisch gelegene Öffnung eingefüllt und an beliebiger Stelle durch Öffnungen im Rohrmantel abgezogen. Verstopfungen sind, da keine zwangläufige Bewegung stattfindet, nicht zu befürchten. Selbstverständlich wird das Material sehr stark durcheinander geschüttelt. Der Kraftverbrauch ist ziemlich hoch.

V. Schwinge-Förderrinnen.

Das Fördergut befindet sich in einer Rinne, die hin- und herbewegt wird, u.zw. ist die Bewegung der Rinne so geregelt, daß das Fördergut bei jedem Hub infolge seiner Trägheit in der Förderrichtung vorwärtsschießt – unter Überwindung der Reibung gegenüber dem Rinnenboden – während es in umgekehrter Richtung von der Rinne nicht oder nur wenig zurückgenommen wird.

Am bekanntesten ist die sog. Schüttelrinne, die mit sehr hohen Hubzahlen – etwa 350 bis 450 in der Minute – arbeitet. Die Rinne stützt sich auf schrägstehende Stäbe und wird durch eine Kurbel mit Pleuelstange angetrieben. Beim Vorwärtsgang erhält die Rinne eine starke Beschleunigung nach oben, so daß das Fördergut stärker gegen die Rinne drückt. Hierdurch wird die Reibung erhöht und vermag die Rinne dem Fördergut eine starke Beschleunigung in der Förderrichtung zu erteilen. Beim Rückgange der Rinne ist umgekehrt die Reibung gering, so daß das Material weiterschießt, ohne erheblich mit zurückgenommen zu werden.

Auf einem anderen Gedanken beruhen die Propellerrinne von Hermann Marcus, Köln, und die Torpedorinne von Amme, Giesecke & Konegen, Braunschweig. Eine Änderung des Auflagedruckes findet hier nicht statt, vielmehr wird die Rinne angenähert wagrecht mit der größten zulässigen Beschleunigung vorwärts bewegt, ohne daß das Material gleitet, dann rasch verzögert – was entweder durch geeignete Ausbildung des Antriebes oder durch einen Luftpuffer oder eine Feder geschieht – und nun so rasch zurückgezogen, daß die Rinne sich wieder in der Anfangsstellung befindet, wenn das Material zur Ruhe kommt, worauf das Spiel von neuem beginnt. Diese Rinnen können mit weit geringeren Hubzahlen – etwa 40 bis 50 in der Minute – arbeiten. Ähnlich wirken übrigens auch die mit Druckluft angetriebenen Förderrinnen, wie sie beispielsweise von der Carlshütte hergestellt werden.

Schwingeförderrinnen sind einfache und nicht teuere F., die nur geringe Bedienungs- und Unterhaltungkosten verursachen und bei richtiger Ausführung sehr betriebssicher sind. Sie können in engen, unzugänglichen Räumen, beispielsweise in Kanälen, verlegt werden. Die »Schüttelrinnen« verlangen wegen der hohen Umlaufzahl eine sehr kräftige Lagerung der Antriebswelle und verursachen bei weniger sorgfältiger Lagerung leicht Erschütterungen des Gebäudes, ein Fehler, der bei den langsamlaufenden Rinnen wegfällt. Der Kraftbedarf ist im allgemeinen geringer als bei Kratzern und selbstverständlich weit niedriger als bei Schnecken. Das Material wird ruhig fortbewegt und nicht erheblich geschädigt.

VI. Rollenförderer.

Rollenförderer (Abb. 114) werden hauptsächlich zum Transport von Holzbalken, Brettern u. dgl. benutzt. Die nebeneinander gelagerten Rollen werden von einer durchgehenden Welle aus durch Kegelräder oder auch mittels einer Kette angetrieben, die in Räder, die auf den Rollenachsen sitzen, eingreift. Die Arbeitsgeschwindigkeit kann etwa 1 m/Sek. betragen.

Die Rollenförderer sind teuerer als eine Schleppanlage, in anderer Beziehung aber vorteilhafter, namentlich hinsichtlich des Kraftverbrauches. Es ist möglich, die Bahn in Bogen mit großem Halbmesser zu führen.

Auch als Schwerkraftförderer werden Rollengänge benutzt, insbesondere zur Förderung von Kisten in Fabrikationsräumen. Bei Ausführung der Rollen in Holz und sorgfältiger Lagerung der Achsen kann die Bahn unter etwa 5% geneigt liegen. Die Kisten bewegen sich dann gleichmäßig langsam die Bahn hinunter und nehmen auch Bogen mit voller Sicherheit. Durch ein Geländer werden die Kisten am Herunterfallen gehindert. Zweckmäßig erhalten die Rollen Kugellagerung, da bei einfachen Zapfen die Schmierungsverhältnisse eine zu große Rolle spielen und die Gleichmäßigkeit des Ganges beeinträchtigen.

VII. Förderung mit Hilfe von Wasser und Luft.

Das Material wird bei dieser Art der Förderung in einen Strom von Wasser oder[113] Luft eingeführt, in diesem schwimmend fortgetragen und am Bestimmungsorte wieder ausgeschieden.

Erwünscht ist, daß das Material ein nicht viel größeres spezifisches Gewicht hat als die Förderflüssigkeit, so daß es sich leicht mit ihr mischt und darin schwebt. Anderenfalls kann eine dauernd gute Mischung nur bei großer Stromgeschwindigkeit erhalten bleiben, besonders bei Horizontalförderung, wo das Material Neigung hat, sich auf den Boden des Leitungsrohres oder Kanales abzusetzen. Der großen Geschwindigkeit entspricht ein hoher Kraftverbrauch. Rauhe, faserige Körper von geringer Dichte sind leichter wagerecht zu fördern, als glatte, schwere Körper.

Wasser als Förderflüssigkeit kommt in ausgedehntem Maße bei Baggerarbeiten zur Anwendung. Der Schlamm wird durch eine Pumpe vom Grunde abgesaugt und, mit Wasser vermischt, durch eine Leitung von oft beträchtlicher Länge nach der Ablagerungsstelle gedrückt. Zu erwähnen ist ferner das sog. Spülversatzverfahren, das Ausfüllen verlassener Gruben durch Einschwemmen von Schlamm oder taubem Gestein, endlich der Abbau goldhaltigen Gesteins mit Hilfe von Druckwasserstrahlen. Eine Schotterförderung mit Wasserbetrieb ist in Langen auf der Arlbergbahn ausgeführt (s. Art. Bettung, Bd. II, S. 358).

Ein Gemisch von Wasser und Luft dient bei dem auf Schiffen vielfach angewandten Ascheejektor der Howaldtswerke als Förderflüssigkeit. Betriebsmittel ist Druckwasser von 6¹/₂ bis 13 Atm. Spannung. Dieses tritt durch ein in einer Düse endigendes Rohr in den Ejektor ein, mischt sich hier mit der durch ein Schnüffelventil, gegebenenfalls auch durch die Reinigungsklappe angesaugten Luft und reißt die Asche, die durch einen Trichter eingefüllt wird, mit sich fort. In dem Trichter liegt ein Rost, der die gröbsten Schlackenstücke ausscheidet. Ein Deckel verhindert das Übertreten von Seewasser in den Schiffsraum während des Stillstandes.

Eigentliche Luftförderung wird vor allem benutzt für das Entladen von Getreide aus Schiffen; hierbei wird meist mit Saugluft gearbeitet.

Der Kraftverbrauch ist bei Luftförderung sehr hoch. In Formel 5 ist etwa einzusetzen K = 35–45, wobei der Kraftverbrauch auf die indizierte Leistung der Dampfmaschine, die zum Antrieb der Luftpumpe dient, bezogen ist. Die Maschinenleistung wäre hiernach beispielsweise bei einer Förderung von 100 t/Std. und bei 20 m Hubhöhe

während ein Becherelevator etwa 10 P. S. verbrauchen würde. Neuerdings ist es durch verschiedene Vervollkommnungen gelungen, den Kraftverbrauch etwas zu mindern.

Trotz des großen Kraftverbrauches und der hohen Anlagekosten hat sich die pneumatische Förderung in ziemlich großem Umfange eingeführt, weil sie im Betriebe sehr bequem ist. Die Saugdüsen lassen sich in jeden Winkel des Schiffsraumes einführen, so daß das Zusammenschaufeln in den staubigen Räumen fortfällt und an Arbeitskräften erheblich gespart wird. Während die Durchschnittsleistung eines Elevators bei der Entnahme der Reste sehr stark sinkt, hält sich die Leistung des pneumatischen Hebers fortlaufend auf annähernd gleicher Höhe, so daß die Durchschnittsleistung günstig ist.

Literatur: v. Hanffstengel, Die Förderung von Massengütern. 1. Band, 2. Aufl., Berlin, 1913. – Ztschr. d. V. d. Ing. 1898, S. 923; 1901, S. 1352; 1909, S. 364.

v. Hanffstengel.

Abb. 105.

Abb. 106.

Abb. 107.

Abb. 108.

Abb. 109.

Abb. 110.

Abb. 111.

Abb. 112.

Abb. 113.

Abb. 114.