DD154478A1 - Foerderbandtrommel - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft Foerderbandtrommeln vorzugsweise fuer Bandfoerderer im Braunkohlentagebau. Es soll eine wesentliche Verringerung der Eigenmasse fuer Trommeln, die besonders hohen Gurtzugkraeften und Trommelbelastungen ausgesetzt sind, und eine einheitliche und stark reduzierte Dicke des Trommelmantels und der -boeden fuer mehrere Trommeltypen und fuer einen grossen Bereich der Trommelbelastung erreicht werden. Es handelt sich bei der Loesung um eine vorgespannte Trommel, bei der alle Konstruktionselemente loesbar miteinander verbunden sind. Die Vorspannung der Foerderbandtrommel wird, nachdem der Trommelmantel bei der Montage ueber den entspannten, aus einem Stabsystem bestehenden rotationssymmetrischen Spannkoerper geschoben wurde, durch zwei stirnseitig zentrisch im rotationssymmetrischen Spannkoerper eingebaute Spannspindeln mit selbsthemmenden Gewinde erzeugt und der Spannvorgang wird ueber die aufzubringenden Spanndrehmomente ueberwacht. Nach dem Spannvorgang werden die beiden Wellenzapfen stirnseitig ueber die Scherbuchsen zentriert mit den Zuglagern und den Trommelboeden durch Spannstahlschrauben vorgespannt verbunden.

Description

Förderbsndtrornmel, B 65 G

Anwendungsgebiet der Erfindung .

Die Erfindung betrifft Förderbandtrommeln, z. B. Antriebs-, Umlenk-, AbIenie-, Spann- oder Drucktrommeln, besonders solche, die hohen Gurtzugkräften und TroKimelbel&stungen ausgesetzt sind, vorzugsweise für Bandförderer im Braunkohlentagebau« Ihre Anwendung ist unabhängig vom Trommeldurchmesser, der Breite und des Typs des Fördergurtes sowie der Antriebsleistung«

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Es sind Trommeln für Bandanlagen bekannt, die im wesentlichen aus einem den Fördergurt tragenden dickwandigen Trommelmantel und zwei damit fest oder lösbar verbundenen, ebenfalls dickwandigen Böden aus Habe und Scheibe, einer die Gesamtanordnung tragenden Achse oder Welle bzw« einen Wellenstumpf sowie einer Verbindung zwischen Boden einerseits und Welle oder Achse andererseits bestehen«, Dabei ist der Außenumfang der Scheiben mit dem Trommelmantel starr oder lediglich kraftschlüssig verbunden, während der Innenumfang der beiden Endscheiben bzw. äev mit ihnen verbundenen Haben über Ringfederspannsätze, Keile, Federn oder Verzahnungen oder andere Verbindungen mit einer durchgehenden Achse oder Welle verbunden ist.

Nach der DT-OS 1804 044 wird bei der Förderbandtrommel mittels gummielastischer Einlageelemente eine kraftschlüssige Verbindung

T.I Lu. lbud*ö a .j i 4 ·ι

zwischen den Trommelböden und dem Trorame!mantel hergestellt. Der dadurch erzielte Bev/egungsausgleich ermöglicht eine belastungsbedingte Durchbiegung der Antriebswelle einer treibenden Förderbandtrommel sowie eine belastungsbedingte Durchbiegung der Achse einer antriebslosen Umkehr-Pörderbandtrommel. Die Eju). la ge elemente können nicht nachgespannt werden. Dieser Nachteil wurde in den DT-AS 26 11 610 und DT-AS 27 36 920 behoben, die ein individuelles Spannen der gummielastischen Einlageelemente mittels Verstellelementen ermöglicht*

Die Vorteile dieser Lösungen liegen darin, daß Unrundungen des Troinmelmantels ausgeglichen werden und ein Aus- und Einbau der Tr-ommelböden erfolgen kann. Eine Gewiehtsreduzierung ist nicht erreichbar, da der Trommelmantel und die Trommelböden weiterhin dickwandig bleiben müssen. Eine Lösung zur Reduzierung des hohen Gewichts der dicken Welle von Bandantriebstroinmeln ist in der DT-OS 28 01 446 dadurch erreicht, daß die Wellenzapfen in die beulfest versteiften Trommelböden starr eingespannt sind und nach außen frei vorragen« Die Dickwandigkeit von Trommelmantel und -boden wird nicht reduziert.

Bei allen bekannten Lösungen werden die Trommelbelastungen dadurch aufgenommen, daß entweder durchgehende Trommelv/ellen bzw. -achsen als zweigestützte Biegeträger den zylindrischen Trommelkörper tragen oder bei nicht durchgehender Trommelwelle bzw. -achse, bei denen die Lagerzapfen stirnseitig mit dem Trommelkörper verbunden sind, die Trommeln selbst als zweigestützter Biegeträger ausgebildet sind. Alle bekannten Trommeln haben den Nachteil, daß sie aufgrund der derzeitig angewandten Konstruktionsprinzipien sehr materialintensiv sind und mit zunehmender Trommelbelastung einen sich verschlechternden !spezifischen Materialverbrauch bei der Herstellung und Instandhaltung aufweisen. Eine Austauschbarkeit der einzelnen Baugruppen zwischen Pörderbandtrommeln für Bandanlagen

mit unterschiedlicher Fördergurtbreite ist nur im geringen Umfang bzw« nicht möglich»

Ziel der Erfindung

Durch die Erfindung wird eine wesentliche Verringerung der Eigenmasse besonders für die Pörderbandtrommeln angestrebt, die hohen Gurtzugkräften und Trommelbelastungen ausgesetzt sind j der spezifische Materialverbrauch zur Herstellung der Förderbandtrommel soll gesenkt werden, der Lagerhaltungsund Hilfsgeräteeinsatz ist einzuschränken. Gleichzeitig soll der spezifische Energieverbrauch gesenkt werden.,

,Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, für mehrere Trommeltypen und für einen großen Bereich der Trommelbelastung Pörderbandtrommeln mit einer einheitlichen und stark reduzierten Dicke des Trommelffi&ntels und -bodens zu erreichen, alle Konstruktionselemente demontierbar und die überwiegende Anzahl davon für unterschiedliche Bandbreiten austauschbar zu gestalten«

Erfindungsgemäß ist die Förderbandtrommel vorgespannt_β Alle Teile sind lösbar miteinander verbunden« Sie besteht im wesentlichen aus einsm den. Fördergurt tragenden Trommelmantel, zwei stirnseitig angeordneten Troramelböden, zwei die Gesamtanordnung tragenden Wellenzapfen und den Trommelmantel stützenden und spannenden Elementen^ ,

Die linke und rechte nahe der Stirnseite zentrisch, angeordnete und mit selbstheinmenäem Gewinde versehene Spannspindel ist sowohl über die auf ihr drehbar gelagerten Druck-Spannmuttern und die auf den Druck-Spannmuttern dreh- und schwenkbar gelagerten Spannstützungen als auch über die auf ihr drehbar gelagerte Zug-Spannmutterf die auf der Zug-Spannmutter verschiebbar gelagerten Zuglager und die in den Zuglagern in Gelenkpunkten schwenkbar gelagerten Spannstahlstäbe mit den Spannträgern nahe ihrer Enden

in je einem Ge le nie punk t verbunden»

Über diese Verbindung und über die gelenkigen Querverbindungen zwischen den Spannträgern mittels Stützrippe-Verbänden ist der Sromme!mantel von innen her gestützt und vorgespannt. An jeder Stirnseite verbinden Spannstahlschrauben die auf der Zug-Spannmutter verschiebbar gelagerten Zuglager, über Scherbuchsen zentriert _s den Tromme !boden und den Wellenzapfen vorgespannt miteinander» Die Zug-Spannmuttern und die Druck-Spannmuttern sind in sich und über die Zuglager mittels Scherbuchsen in den Trommelböden und Wellenzapfen drehsicher gestützt« Die Wellenzapfen tragen die Gesamtanordnung der insgesamt miteinander vorgespannt verbundenen Konstruktionselemente«

Die Vorspannung der Pörderbandtrominel wird, nachdem der Trommelmantel bei der Montage über den entspannten, aus einem Stabsystem bestehenden rotationssymmetrischen Spannkörper geschoben mirde, durch zwei stirnseitig zentrisch im rotationssymmetrischen Spannkörper eingebaute Spannspindeln mit selbsthemmendem Gewinde erzeugt und der Spannvorgang vnrd über die aufzubringenden Spanndrehmomente überwacht« Bei gleichzeitiger Drehung der beiden Spannspindeln verschieben sich jeweils die auf ihr gelagerte Zug-Spannmutter und die außen liegende Druck-Spannmutter in gleicher und die mittlere Druck-Spannmutter in entgegengesetzter Richtung« Alle Spannstützungen verschieben gleichzeitig eile Spannträger mit den Stütsrippe-Verbänden radial von innen nach außen. Die die Zugleger mit den Spannträgern verbindenden Spannstahlstäbe und der Troiamelmantel werden dabei gleichzeitig auf eine begrenzte Zugbelastung in Abhängigkeit von der Trommelbelastung vorgespannt. Alle Spannelemente stützen sich somit beim Spannvorgang innerlich selbst ab. Die mit den Zuglagern verschraubten Trommelböden werden beim Spannvorgang durch das in den Spannspindeln zu Übertragende Spanndrehmoraent nur tangential Über die Scherbuchsen belastet. Nach dem Spannvorgang werden die beiden Wellenzapfen stirnseitig über die Scherbuchsen zentriert mit den Zuglagern und den Trommelböden durch Spannstahlschrauben vorgespannt verbunden«

2 1 8 B 2 S

Das Anziehen der Sparmstahlschrauben wird über das aufzubringende Spanndrehmoment überwacht» Die stirnseitig verbleibend©η Spalten zwischen Troramelmant©! und Trommelböden werden durch Dichtungselemente geschlossen.

Ausführungsbeispiel ;

In der zugehörigen Zeichnung zeigen

Fig» i: den Halbschnitt durch eine vorgespannte Förderbandtrommel Pig, 2: den Schnitt A-B nach Pig. 1«.

Die Pörderbandtrommel besteht im wesentlichen aus dem Trommelmantel 1, einem rotstionssymtnetrischen Spannkörper, den beiden TroraaelbÖden und Wellenzapfen 13 mit den Lagerstellen» Der über den entspannten Spannlcörper geschobene Trommelraantel 1 wird mit diesem auf Zug vorgespannt« Beim Spannvorgang wird der Tromnielmantel 1 radial von innen nach außen gedehnt, bis eine den Erfordernissen entsprechende innere Zugspannung vorliegt« Die Vorspannung selbst wird durch zwei stirnssitig im Spannkörper zentrisch eingebaute Spannspindeln 4 mit selbsthemmendem Gewinde erreicht und über die aufzubringenden Spanndrehmomente beim Spannvorgang überwacht. Die Spanixwege sind entsprechend dem Spannungsdehnungsgesetz für Stahl sehr klein, daher werden die Spannsäge entsprechend den Erfordernissen der Montage bzw» Demontage der Konstruktionselemente der Pörderbandtroramel festgelegt« Die Förderbandtrormnel hat drei Stützebenen, die unter einem Winkel von 60 zueinander geneigt sinde In jeder Stützebene wird der Trommelmantel 1 durch je zwei Spannträger 3 mit je vier Stütsrippe-Verbänden 11 abgestützt« Die Spann™ träger 3 sind über die Stützrippe-Verbände 11 beweglich verbundene Die Länge des Spannkörpers mit den Stützrippe-Verbänden 11 entspricht vorteilhaft der Fördergurtbreite» Die Spannträger 3 tnit den Stütarippe-Verbänden-11 stützen den gesamten inneren Umfang des Trommelmantels 1 kreisrund ab und halten den Trommelmantel 1 im vorgespannten Zustand unter Zugdehnung. Die Zug-Spannmutter 5 und die Druck-Spann·= muttern 6;7 sind jeweils in sich und über die Zuglager 8 in dem frorame!boden 2 mi ft eis Scherbuchsen 12 drehsicher abgestützt. Bei gleichzeitiger Drehung der beiden S'pannspindeln 4 verschieben sich jeweils «3ie Zug-Spannmuttern 5 sowie die Druck-Spannmuttern 7 in gleicher Richtung und die Druck-Spannmuttern S in entgegengesetzter

Richtung. Dadurch ist ein Vorspannen sowie Entspannen der Förderband trommel möglich« Beim Spannvorgang verschieben rille Spannstützungen 10 gleichzeitig alle Spannträger 3 mit den Stützrippe-Verbänden 11 radial von innen nach außen* Die je Stirnseite vorhandenen zwölf Spannstahlstäbe 9 werden dabei gleichzeitig mit ^β dem Trommelmantel lauf eine begrenzte Zugbelastung in Abhängigkeit von der Trommelbelastung vorgespannt« Alle Spannelemente stützen sich somit beim Spannvorgang innerlich selbst ab, Die mit den Zuglagern 8 verschraubten Trommelböden 2 werden beim Spannvorgang nur tangential zur Übertragung des erforderlichen Spanndrehmomentes in den Spannspindeln 4 über die Scherbuchsen 12 belastet» Nach der Beendigung des SpannVorganges werden die beiden Wellenzapfen 13 mit den Lagerstellen stirnseitig über Scherbuchsen 12 zentriert, mit den Zuglagern 8 mittels Spannstahlschrauben 14 vorgespannt verbunden. Das Anziehen der Spannstahlschrauben 14 wird über das aufzubringende Spanndrehmoment überwacht«. Alle Konstruktionselemente der Trommel sind lösbar miteinander verbunden, so daß eine Demontage aller Konstruktionselemente der Förderbandtrommel möglich ist« Die Verbindung zwischen Trommelmantel 1 und Spannkcrper ist in radialer Richtung nur durch die kontaktmäßige ungehinderte Zugdehnung gegeben. In tangentialer und axialer Richtung sind an den Stirnseiten des Trommelmantels 1 Mitnahme- und Anschlagelemente angebracht, die die Trommelmantelzugdehnung in, keinex* Weise behindern» Die Trommelböden 2 sind stirnseitig über die Scherbuchsen 12 zentriert mit den Zuglagern 8 schraubbefestigt verbunden. Axiale und radiale Kräfte werden von den Trommelböden 2 nicht aufgenommen und sind deshalb in relativ geringer Wanddicke ausführbar. Die stirnseitig verbleibenden geringen Spalten zwischen Trommelmantel 1 und Trommelböden 2 werden vorzugsweise durch verschiebbare und mit den Trommelböden 2 verbundene Dichtungselemente abgedeckt. Die Trommelbelastungen aus den Gurtzugkräften werden kontaktmäßig direkt über den Trommelmantel 1, das Stabsystem des Spannkörpers und die Spannstahlschrauben 14 auf die Trommellager übertragen. Eine Biegebelastung tritt nur noch in den axial auf den Umfang des Spannkörpers verteilten Spannträgern 3 mit den StUtzrippe-Verbänden 11 auf. Der Gurtumschlingungsbereich verteilt die von außen nach innen wirlcendo resultierende Gurtzugbelastung anteilmäßig auf öiese Spannträger 3 mit den Stützrippe-Verbänden 11. Die Trommellsgerstützstellen auf

den Wellenzapfen 13 v/erden durch hohe Zugvorspannung der Spannstahlstäbe 9 und der Spannstahlschrauben 14 abgestützt. Infolge der Trommel- und Trommellagerbelastung überlagern sich die Belastungskr-äfte aus den äußeren Gurt zugkraft en mit den inneren VorSpannkraften im Stabsystam des Spannkörpers und in den Spannstahlschrauben 14» Bei diesem Betriebszustand bleibt die statische Tragfähigkeit im Stabsystem des Spannkörpers und in den Spannstahlßchrauben 14 erhalten und auch der Tromme!mantel 1 behält weiterhin eine Zugdehnung. Während die resultierenden Gurtzugkräfte durch den Umschlingungsbereich verteilt voll über das Stabsystera des Spannkörpers und die Spannstahlschrauben 14 auf die Troramellagersttttzsteilen, der Wellenzapfen 13 zu übertragen sind, werden die Antriebsdrehmomente über die Wellenzapfen 13 und Scherbuchsen T2 direkt in die Trommelböden 2 tangential eingeleitet. Die damit in einem Tromraelboden 2 wirkend© tangentiale Umfangkraft wird über Mitnahme©lernente am äußersten Rand des Trommelbodens 2 in den Trommolmantel 1 gleichmäßig am Umfang verteilt, eingetragen. Da der durch eine hohe Vorspannkraft zuggedehnte Trommolmantel 1 als geschlossener starrer Hohlkörper mit relativ großem Durchmesser ein großes Torsionswiderstandsmoment hat, sind diein dem Tromraelmantel 1 verteilten Torsionsspannungen geringe Auch di© Spannärehmomente in den Spannspindeln 4 des Spannkörpers v/erden beim Vorspannen des Trommelmantels 1 über die Scherbuchsen 12 durch die Tromraelböden 2 abgestützt* Die Förderbandtrommel wird dabei festgestellt. Die Groß© der inneren Schnittkräfte im Stabsystem des Spannkörpers und die G2?öße der Spannungen ergeben sich also aus der erforderlichen Vorspannung in Abhängigkeit von der Tromms!belastung. Die Systemlinien aller Spannstahlstäbe 9 schneiden sich vorzugsvi©ise genau in der. Mitte der Trommellagerstützstellen auf den Wellenzapfen 13«

Durch di© Anwendung des Prinzips der Vorspannung kann die Eigenmasse der Pörderbandtrorameln erheblich gesenkt werden« Die damit verbundene Verringerung der Pörderbandtromrael-I&ssenträghoitsmomente führt zu einer entsprechenden Senkung des Antriebsenergiebedarfs. Gleichzeitig wird es möglich, eine einheitliche Dicke des Trommelmantels 1 und der Trommelböden 2. über einen relativ großen Belastungsbereich festzulegen,

was eine erheblich© Reduzierung der Typen und der Sortimente zur Folge haben wird» Vorgespannte Trommeln können als Antriebs-, Umlenk-, Ablenk-, Spann- oder Drucktrommeln unabhängig vom Durchmesser der Förderbandtrommel für Forderband&nlagen ohne Ein=" schränkung durch di© Fördergurtbreite, den Fördergurttyp und die Antriebsleistung eingesetzt werden.

Ein weiterer Vorteil dieser erfindungsgemäßen Lösung liegt darin, daß e.lle Konstruktionselemente der Förder bandtrommel demontierbar und die überwiegende Anzahl davon zwischen Förderb&ndtrommeln für 'unterschiedliche Fördergurtbreiten austauschbar sind. Die einfache Montage und Demontage des Trommelmantels 1, der nicht mehr mit den Tromelbödsn 2 verschweißt wird und sein geringes Gewicht führen beim notwendigen Austausch auf Grund seines Verschleißes zu einer Arbeitserleichterung und einer Senkung der Transport- und Materialkosten. Die relative Vereinheitlichung der Konstruktionselemente der Förderb®ndtrommel ermöglicht einen hohen Automatisierungsgrad bei der Herstellung und dem Regenerieren der Einzelteile und verringert den Lagerhaltungs- und Hilfsgeräteaufwand, Ein wesentIieher Vorteil der Demontierbarkeit aller Konstruktionselemente liegt euch darin, daß bei einer Veränderung der Trommellager oder der Antriebsgetriebe nur die Wellenzapfen 13 ausgetauscht v/erden müssen, und daß zum Zwecke einer Beschichtung des Trommelmantels 1, die der Verbesserung der Reibung zwischen Fördergurt und d©r Trommelmantelfläche einer Antriebstrommel dient, nur noch der Trommelmantel 1 sowohl für die Erstbeschichtung als auch zur Erneuerung der Beschichtung nach Verschleiß derselben transportiert werden muß« Dieser Vorteil tritt sowohl beim Hersteller als auch beim Betreiber von Antriebstrommeln auf.

Claims (2)

Erfindungsansprüche

1, Pörderbandtrommel, die im wesentlichen aus einem den Fördergurt tragenden Trommelmantel, zwei stirnseitig angeordnete Trommelböden, zwei die Gesamtanordnung tragenden Wellenzapfen und den Trommelmantel stützenden Elementen besteht, gekennzeichnet dadurch, daß vorzugsweise die·links und rechts nahe der Stirnseite zentrisch angeordnete und mit seIbsthemmendem Gewinde ausgeführte Spannspindel (4) sowohl über die auf ihr drehbar gelagerten Druck-Spannmuttern (6 ;7) und die vorzugsweise auf den Druck-Spannmuttern (6;7) dreh" und schwenkbar gelagerten Spannstützungen (1O) als auch über die auf ihr drehbar gelagerte Zug-Spannmutter (5)» die vorzugsweise auf der Zug-Spannmutter (5) verschiebbar gelagerten Zuglager (8) und die in den Zuglagern (8) vorzugsweise in Gelenkpunkten schwenkbar gelagerten Spannstahistabe (9) mit den Spannträgern (3) nahe ihrer Enden in je einem Gelenkpunkt verbunden sind und die Spannträger (3) insbesondere über diese Verbindung und über die vorzugsweise gelenkigen Querverbindungen zwischen den Spannträgern (3) mittels den Stützrippe-Verbänden (11) den Trommelmantel (1) von innen her stützen und vorspannen und an jeder Stirnseite Spannstahlschrauben (Η) die auf der Zug-Spannmutter (5) verschiebbar gelagerten Zuglager (8) vorzugsweise über Scherbuchsen (12) zentriert, den Trommelboden (2) und den Wellenzapfen (13) miteinander vorgespannt verbinden und die miteinander vorgespannt verbundenen Konstruktionselemente insgesamt durch die Wellenzapfen (13) drehbar gestützt sind.

2* Förderbandtrommel nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch_s daß die Zug~3pannmuttern (5) und die Druck-Spannmuttern (6$7) in sich und mittels Scherbuchsen (12) über die Zuglager (8) mit den Trommelböden (2) und den Wellenzapfen (13) drehsicher miteinander verbunden sind»

Hierzu 1 Blatt Zeichnung