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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Einstellung der Bandspannung eines Bandförderers, bei welchem das Band über eine Spanntrommel geführt ist, die mittels eines hydraulischen Spannzylinders im Sinne einer Erhöhung der Spannung des Bandes verlagerbar ist, wobei der sich beim Spannhub vergrössernde Arbeitsraum des Kolbens des Spannzylinders mit einer Druckquelle verbindbar und unter den für die Aufbringung der grössten Bandspannung erforderlichen Druck setzbar ist.
Eine derartige Einrichtung ist aus der AT-PS Nr. 213313 bekanntgeworden. Dieser bekannten Anordnung zufolge wird eine Verringerung der Bandspannung dadurch erzielt, dass der sich beim Spannhub vergrössernde Arbeitsraum des Zylinders über ein Entlastungsventil entspannt wird. Ein Nachteil dieser Anordnung liegt darin, dass nach einer vorübergehenden Spannungsherabsetzung des Förderbandes jedesmals von neuem auf die betriebsmässige Normalspannung eingeregelt werden muss. Dies kann zu unerwünschten Unregelmässigkeiten führen.
Die Erfindung stellt sich zur Aufgabe, die Veränderung der Bandspannung zu erleichtern, und die erfindungsgemässe Einrichtung besteht im wesentlichen darin, dass zur Verringerung der Bandspannung der sich beim Spannhub verkleinernde Arbeitsraum des Kolbens des Spannzylinders, wie an sich bekannt, unter Druck setzbar ist, wobei der sich beim Spannhub vergrössernde Arbeitsraum des Kolbens des Spannzylinders vorzugsweise der kolbenseitige Arbeitsraum und der sich beim Spannhub verkleinernde Arbeitsraum des Kolbens des Spannzylinders der stangenseitige Arbeitsraum des Kolbens des Spannzylinders ist,
und wobei zur Verringerung der Bandspannung der stangenseitige Arbeitsraum mit dem kolbenseitigen Arbeitsraum über ein abschliessbares Ventil verbindbar ist und der stangenseitige Arbeitsraum des Kolbens des Spannzylinders über ein abschliessbares Ventil mit einem drucklosen Druckmittelbehälter verbindbar ist.
Dadurch, dass die Verringerung der Bandspannung durch Aufbringung eines Gegendruckes in dem sich beim Spannhub verkleinernden Arbeitsraum des Kolbens erfolgt, kann der Druck des Druckmediums in dem sich beim Spannhub vergrössernden Arbeitsraum des Kolbens des Spannzylinders stets in allen Betriebsfällen gleichgehalten werden und es ist lediglich erforderlich, den entsprechenden Gegendruck im andern Arbeitsraum des Kolbens aufzubringen. Die maximale auf das Band ausgeübte Spannkraft ist daher eindeutig festgelegt und es wird mit Sicherheit eine Überspannung des Bandes vermieden. Die wirksame Kolbenfläche des Kolbens des Spannzylinders ist auf der Stangenseite durch den Querschnitt der Kolbenstange vermindert.
Dadurch wird automatisch die Grösse der Gegenkraft, welche die Spannkraft des Kolbens vermindert, festgelegt und es ist durch einfache Verbindung des kolbenseitigen Arbeitsraumes des Kolbens des Spannzylinders mit dem stangenseitigen Arbeitsraum desselben die Herabsetzung der Spannkraft um einen vorbestimmten Wert gewährleistet, während die maximale Spannkraft dann aufgebracht wird, wenn der stangenseitige Arbeitsraum des Kolbens des Spannzylinders mit dem drucklosen Druckmittelbehälter verbunden wird.
Wenn die Druckquelle von einem durch eine Pumpe unter Druck gesetzten Druckspeicher gebildet ist, in welchem der Druck auf einem vorbestimmten Wert gehalten ist, welcher dem für die Aufbringung der grössten Bandspannung erforderlichen Druck entspricht, kann durch Vorbestimmung des Druckes im Druckspeicher die maximale Spannkraft eindeutig bestimmt werden, und durch das Verhältnis zwischen lichtem Zylinderquerschnitt und Querschnitt der Kolbenstange ist das Ausmass der Herabsetzung in Prozenten bestimmt.
Während des Anlaufens und des Abbremsens des Bandes müssen vom Antriebszylinder oder von den Arbeitszylindern grössere Kräfte, nämlich Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte, auf das Band übertragen werden. Während dieser Anlauf- und Bremsperioden ist daher eine hohe Bandspannung erforderlich, um ein Durchrutschen des Bandes zu vermeiden, da durch ein solches Durchrutschen das Band beschädigt wird. Während des Normalbetriebes der Anlage sind kleinere Kräfte zu übertragen. Durch die höhere Bandspannung, die während des Normalbetriebes überflüssig erscheint, tritt aber ein grösserer Verschleiss des Bandes ein oder es ist eine stärkere Bemessung des Bandes erforderlich. Dies verursacht, insbesondere bei Bandförderanlagen mit grosser Leistung, erhebliche Kosten.
Die Erfindung zielt auch darauf ab, diese Kosten zu vermindern, und das erfindungsgemässe Verfahren zum Betrieb einer solchen Einrichtung besteht im wesentlichen darin, dass die Bandspannung während des Normalbetriebes ungefähr gleichgehalten wird und dass beim Anlauf und beim Bremsen des Bandes die Bandspannung um ungefähr 50% über die Bandspannung bei Nor-
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malbetrieb erhöht wird. Bei einem solchen Betriebsverfahren bietet die erfindungsgemässe Einrich- tung besondere Vorteile, da ohne Druckveränderung im kolbenseitigen Arbeitsraum des Kolbens des
Spannzylinders die maximale Spannkraft beim Anfahren und Bremsen des Bandes konstant gehalten werden kann und auch die Bandspannung während des Normalbetriebes auf dem verminderten Wert konstant gehalten werden kann.
Eine Erhöhung der Bandspannung um ungefähr 50% über die Band- spannung bei Normalbetrieb hat sich als ausreichend und günstig erwiesen. Dies kann bei der erfindungsgemässen Einrichtung dadurch erreicht werden, dass der Querschnitt der Kolbenstange des Kolbens des Spannzylinders ungefähr gleich zwei Drittel des lichten Querschnittes des Spannzy- linders ist. Bei Stillstand der Anlage kann gemäss der Erfindung die Bandspannung um ungefähr
25% unter die Bandspannung bei Normalbetrieb herabgesetzt werden. Dies kann ohne weiteres bei der erfindungsgemässen Einrichtung dadurch ermöglicht werden, dass der Druck im Druckspeicher unter den vorbestimmten Wert absenkbar ist.
In den Zeichnungen ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles erläutert : Fig. l zeigt die Anordnung der Spanntrommel bei einem Bandförderer, Fig. 2 zeigt den Spannzylinder in grösserem Massstab mit dem prinzipiellen Schema der Steueranordnung für den Spannzylinder, Fig. 3 zeigt ein Diagramm des Verlaufes der Bandspannung und Fig. 4 zeigt den Spannzylinder mit den Einzelheiten der Steueranordnung.
Das Förderband-l-ist über zwei Antriebstrommeln-2 und 3-- geführt. Der Pfeil --4-- zeigt den Materialabwurf an. Der Lauf des Förderbandes ist durch einen Pfeil --5-- angedeutet.
Das Förderband ist über eine Spanntrommel --6-- geführt, welche in Richtung des Doppelpfeiles --7-- verlagerbar geführt ist. --8-- ist ein hydraulischer Spannzylinder, dessen kolbenseitiger Arbeitsraum mit --9-- und dessen stangenseitiger Arbeitsraum mit --10-- bezeichnet ist. Die Kolbenstange --11-- ist gegen eine Verankerung --12-- abgestützt. Der Kolben des Spannzylinders ist mit --13-- bezeichnet. Bei Druckgebung im kolbenseitigen Arbeitsraum --9-- wird somit die Spanntrommel --6-- in Richtung des Pfeiles --14-- im Sinne einer Bandspannung verschoben.
Der kolbenseitige Arbeitsraum --9-- ist über eine Leitung --15-- mit einem Druckspeicher - verbunden, welchem durch eine Pumpe --17-- das Druckmittel aus einem Druckmitteltank - zugeführt wird. Durch ein Druckbegrenzungsventil --19-- wird der Druck im Druckspeicher - auf einem vorbestimmten Wert gehalten. Der kolbenseitige Arbeitsraum --9-- ist über eine Leitung --20--, in welcher ein absperrbares Ventil --21-- eingeschaltet ist, mit dem stangenseitigen Arbeitsraum --10-- des Kolbens --13-- verbunden. Der stangenseitige Arbeitsraum --10-- ist überdies über ein absperrbares Ventil --22-- durch eine Leitung --23-- mit dem Druckmittelbehälter --18-- verbunden.
Wenn die hohe Spannkraft aufgebracht werden soll, wird das Ventil --21-- geschlossen und das Ventil --22-- geöffnet. Im kolbenseitigen Arbeitsraum --9-- baut sich daher ein Druck auf, welcher dem Druck im Druckspeicher --16-- entspricht, während der stangenseitige Arbeitsraum - -10-- des Zylinders --8-- druckentlastet ist. Es wirkt somit auf die Spanntrommel der volle im kolbenseitigen Arbeitsraum --9-- aufgebaute Druck. Wenn der Druck vermindert werden soll, wird das Ventil --22-- geschlossen und das Ventil --21-- geöffnet. Es baut sich somit im stangenseitigen Arbeitsraum --10-- des Zylinders --8-- der gleiche Druck auf wie im kolbenseitigen Arbeitsraum --9--.
Die Kraft, welche vom stangenseitigen Arbeitsraum --10-- her auf den Kolben--13-- wirkt, ist aber durch die wirksame Kolbenfläche bestimmt, wobei der Querschnitt der Kolbenstange --11-- vom lichten Querschnitt des Spann zylinders --8-- abzuziehen ist. Der Querschnitt der Kolbenstange ist bei dem Ausführungsbeispiel der Zeichnungen zwei Drittel des lichten Querschnittes des Spannzylinders --8-- und es wird somit die auf die Spanntrommel --6-- wirkende Spannkraft um ein Drittel verringert. Diese verringerte Kraft genügt für den Normalbetrieb des Bandförderers. Die maximale Spannkraft, welche dann auftritt, wenn das Ventil --21-- geschlossen und das Ven- til --22-- geöffnet wird, wird beim Anlauf und beim Bremsen des Bandes wirksam gemacht.
Im Diagramm nach Fig. 3 sind in der Ordinate die Bandspannung bei Normalbetrieb in Prozenten und in der Abszisse die Betriebszeiten aufgetragen. Wenn man annimmt, dass die Bandspannung während der Betriebszeit im Bereich ta 100% beträgt, so beträgt die Bandspannung während der Anlaufzeit tb und beim Bremsen im Punkt tc 150%. Die Bandspannung kann während des Betriebsstillstandes auf 75% abgesenkt werden und nach einem Zeitraum t d'der ungefähr 30 s währt,
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wird die Bandspannung auf 150% erhöht. Am Ende der Anlaufzeit tb wird die Bandspannung wieder auf 100% während des Normalbetriebes herabgesetzt. Wenn gebremst werden soll, wird wieder die Bandspannung während des Zeitraumes te auf 150% erhöht, worauf dann die Bandspannung wieder auf eine Spannung vcn 75% abgesenkt wird.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Steueranordnung für den Spannzylinder --8-- ist ein mit automatischem Speicher-Aussetzbetrieb arbeitendes Hydraulikaggregat vorgesehen, d. h. dass nach Erreichen des gewünschten Speicherdruckes der die Pumpe --17-- antreibende Elektromotor --24-- abgeschaltet wird und nach Abfall des Druckes im Speicher --16-- um einen eingestellten Wert (etwa 10%) die Pumpe --17-- wieder in Betrieb gesetzt und der Speicher --16-- so lange aufgefüllt wird, bis der vorgewählte Druck wieder erreicht ist. Für den automatischen Speicher-Aussetzbetrieb ist im Stromkreis des Elektromotors --24-- ein Druckschalter --25, 26-- vorgesehen.
Der Speicher --16-- wird auf den an der Pumpe --17-- eingestellten Druck gefüllt. Die Pumpe --17-- regelt sich selbsttätig, u. zw. derart, dass bei Erreichung des eingestellten Druckes die Fördermenge gleich Null wird. Der Druck im Speicher --16-- kann am Manometer --28-- am Speichersicherheitsblock --27-- abgelesen werden. Ein Speichersicherheitsventil --29-- verhindert bei einem eventuellen Defekt an der Pumpensteuerung ein unzulässig hohes Ansteigen des Druckes im Speicher --16--. Der Druck im Spannzylinder --8-- wird vom Druckregelventil --30-- gesteuert. Das Druckregelventil wird durch einen eigenen Steuerkreis --31-- hydraulisch vorgesteuert.
Der Druck im Steuerkreis --31-- wird am Druckbegrenzungsventil --32-- eingestellt. Der Druck nach dem Druckregelventil --30-- entspricht dem Druck im Steuerkreis --31--.
Ein Magnetventil --33-- gibt unter Spannung den Weg zum Druckbegrenzungsventil --32-frei.
Es sind in der bestehenden Anlage vier Druckbegrenzungsventile eingebaut. Bei Bedarf können durch Einbau zusätzlicher Magnetventile vier verschiedene Drücke vorgesteuert werden und dann über das Druckregelventil --30-- im Zylinder --8-- erreicht werden. Ist kein Weg zu einem Druckbegrenzungsventil --32-- frei, stellt sich im Zylinder --8-- der direkt am Druckregelventil --30-einzustellende Maximaldruck ein. Der Ventilblock --34-- enthält ein entsperrbares Rückschlagventil --35-- und ein Wegeventil --36--. Durch diese Ventilkombination ist gewährleistet, dass bei einem Bruch der Druckleitung der Druck im Zylinder --8-- erhalten bleibt, der Gurt bleibt gespannt und der Gurtförderer kann ohne Beschädigung des Gurtes stillgesetzt werden.
Der Druck im Zylinder --8-- wird durch Druckschalter --37 und 38-- überwacht, der Speicherdruck durch die Druckschalter --25 und 26--. Diese Druckschalter geben auch die nötigen Signale an die elektrische Steuerung weiter.
Um den Zylinder --8-- nachsetzen zu können bzw. um bei einem Defekt in der hydraulischen Steuerung die Lagerung der Spanntrommel --6-- (Fig. 1) arretieren zu können, ist es erforderlich, die Bewegung des Kolbens --13-- im Zylinder --8-- "vor" und "zurück" händisch steuern zu können.
Dafür ist das Handventil --39-- vorgesehen. Nach Umschalten eines 3-Wege-Kugelhahnes-40-- kann mit dem Handventil --39-- der Kolben --13-- "vor" oder "zurück" von Hand gesteuert werden. Die Geschwindigkeit des Kolbens --13-- kann durch ein Drosselventil --41-- verändert werden.
Tritt in der Hydraulikpumpe --17-- eine Störung auf, so dass kein Druck in der Hydraulikanlage zu erreichen ist, kann an einer Steckkupplung --42-- der Druckschlauch eines tragbaren Aggregates angeschlossen und damit der Gurt gespannt werden und die Lagerung der Spanntrommel --6-- (Fig. 1) verriegelt werden.
Die Funktion ist folgende :
Anwahl des Gurtförderers : Hydraulikpumpe --17-- läuft, Wicklung --43-- des Ventils --36-- an Spannung, Ventile --44 und 33-- spannungslos, Anfahrdruck und Speicherdruck werden aufgebaut.
Start des Bandes :
Der Start ist nur möglich, wenn der Anfahrdruck im Hydraulikzylinder --8-- und der Speicherdruck erreicht sind. Die Druckschalter --26 und 37-- werden betätigt. Nach Erreichen der Betriebsdrehzahl bleiben die Wicklung --43-- des Ventils --36-- und das Ventil --33-- an Spannung.
Normalbetrieb des Bandes :
Nach Ablauf der Anlaufüberwachungszeit wird die Wicklung --43-- des Ventils --36-- span-
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nungslos, seine Wicklung --45-- kommt an Spannung und das Ventil --33-- bleibt an Spannung.
Sind Normaldruck im Zylinder --8-- und Speicherdruck vorhanden (Druckschalter --26 und 38-- betätigt), dann wird der Elektromotor --24-- der Hydraulikpumpe --17-- abgeschaltet und das Ventil --44-- gelangt an Spannung.
Sinkt der Normaldruck im Zylinder --8-- oder der Speicherdruck unter einen vorbestimmten Wert (Druckschalter --26 oder 38-- nicht betätigt), so wird die Hydraulikpumpe --17-- wieder in Betrieb gesetzt und das Ventil --44-- wird spannungslos.
Überwachungseinrichtungen :
Nach Ablauf der Anlaufüberwachungszeit muss der Druck im Zylinder --8-- vom Anfahrdruck auf den Normaldruck gesunken sein (Druckschalter-37-- darf nicht mehr betätigt sein), ansonsten erfolgt eine Meldung in der Warte (Sonderbetriebsmeldung, keine Abschaltung).
Sinkt der Druck im Speicher --16-- unter den Bremsdruck, erfolgt Abschaltung der Anlage (Druckschalter-25-- muss immer betätigt sein, ansonsten Abschaltung).
Während des Anlaufes und der Anlaufüberwachungszeit sind sämtliche Überwachungen ausgeschaltet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Einstellung der Bandspannung eines Bandförderers, bei welchem das Band über eine Spanntrommel geführt ist, die mittels eines hydraulischen Spannzylinders im Sinne einer Erhöhung der Spannung des Bandes verlagerbar ist, wobei der sich beim Spannhub vergrössernde Arbeitsraum des Kolbens des Spannzylinders mit einer Druckquelle verbindbar und unter den für die Aufbringung der grössten Bandspannung erforderlichen Druck setzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verringerung der Bandspannung der sich beim Spannhub verkleinernde Arbeitsraum (10) des Kolbens (13) des Spannzylinders (8), wie an sich bekannt, unter Druck setzbar ist, wobei der sich beim Spannhub vergrössernde Arbeitsraum (9)
des Kolbens des Spannzylinders vorzugsweise der kolbenseitige Arbeitsraum und der sich beim Spannhub verkleinernde Arbeitsraum (10) des Kolbens des Spannzylinders der stangenseitige Arbeitsraum des Kolbens des Spannzylinders ist, und wobei zur Verringerung der Bandspannung der stangenseitige Arbeitsraum (10) mit dem kolbenseitigen Arbeitsraum über ein abschliessbares Ventil (21) verbindbar ist und der stangenseitige Arbeitsraum (10) des Kolbens des Spannzylinders über ein abschliessbares Ventil (22) mit einem drucklosen Druckmittelbehälter (18) verbindbar ist.