DE102005010253A1

DE102005010253A1 - Verfahren zum Betrieb von in Serie geschalteten tragbaren Förderbändern

Info

Publication number: DE102005010253A1
Application number: DE200510010253
Authority: DE
Inventors: Albert Edgar Fasel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-03-07
Filing date: 2005-03-07
Publication date: 2006-09-14

Abstract

Elektrisches Förderbandantriebssystem für leichte tragbare Förderbänder, dadurch gekennzeichnet, dass als Antriebsquelle Drehstrommotoren verwendet werden, die durch einen gemeinsamen einphasigen Frequenzumrichter aus dem 230V-Netz gespeist werden,

Description

Kurzbeschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf den Antrieb von tragbaren Förderbändern, die zu einer Serie von bis zu 15 Einheiten hintereinander geschaltet werden können und von einer zentralen Einheit aus mit einer Energieversorgung sowie mit Steuer- bzw. Regelelementen betrieben werden. Zentraler Gedanke der Erfindung ist der Einsatz einer elektronischen Regelung, durch die es möglich wird, im Bereich eines 230 V-Stromnetzes in der Anlaufphase der Förderbänder hohe Drehmomente zu erreichen und damit den Betriebseinsatz schneller, zuverlässiger und kostengünstiger zu gestalten.
Das spezielle Anwendungsgebiet der tragbaren Förderbänder erstreckt sich vor allem auf Einsätze in Bereichen, wo übliche Großgeräte die Transportaufgaben von z.B. Beförderung von Bodenaushub aus Platzgründen nicht mehr bewerkstelligen können, wie dieses in Bereichen Kleintunnelbau, Gartenbau, Kellerausbau, Aushub bei Aussenmauersanierungen etc. notwendig ist. Diese wie oben beschriebenen Förderbänder mit entsprechendem Antrieb haben den Vorteil, aufgrund ihrer geringen Abmessungen und dem handhabbaren, niedrigen Gewicht schnell und universell einsetzbar zu sein. Eine spezifische Eignung haben tragbare Förderbänder mit dem beschriebenen Antrieb auch in Bereichen, wo sehr flexibel hochwertige Güter befördert werden müssen, z.B. Transport und Ladewesen, spezielle Logistik etc., die wegen einer Beschädigungsgefahr keinem ruckartigen Antrieb unterliegen dürfen.
Die Förderbandgerüste selbst sind aus Aluminiumblech in gekanteter Ausführung im Verbund mit einem stabilem Grundkörper aus Hartschaum gefertigt, so dass jede Bandeinheit nur etwa 65 kg/Stück wiegt und damit von einer bzw. zwei Personen problemlos getragen werden kann/können. Jede Einheit ist zum Stromanschluss über flexible Leitungen mit Steckverbindungen ausgerüstet und enthält somit keine störanfälligen bzw. elektronischen Schaltelemente, so dass ein Wartungsaufwand des elektrischen Teilbereiches bis auf die Steckverbindungen entfällt. Die Steckverbindungen für den elektrischen Antrieb sind in wasserdichten Gehäusen untergebracht und somit gegen Oberflächen-Spritzwasser geschützt.
Vom Markt werden bereits tragbare Förderbänder angeboten, die durch ihre Abmessungen und ihr Gewicht bis 150 kg und in Einzelfällen darüber sehr unhandlich sind. Ferner werden sie mit 400V Kraftstrom angetrieben, der jedoch auf vielen kleinen Baustellen nicht immer zur Verfügung steht.

Zur Vermeidung dieser Situation wurden leichtere, tragbare Förderbänder mit elektrischem Antrieb entwickelt, deren Motoren mit Haushaltsstrom von 230 V betrieben werden, wodurch sich in dieser Form neue und sehr gravierende Nachteile für die Förderbänder ergeben. Bislang werden Motoren mit einer Steinmetz-Schaltung verwendet, so dass ein reibungsloser Antrieb nur sehr aufwendig realisierbar ist. Auffällig ist, dass in der Anlaufphase nur sehr geringe Förderleistungen erbracht werden können. Es hat sich herausgestellt, dass sich nach dieser Methode mit einer Stromversorgungseinheit nur max. 5 Förderbänder hintereinander schalten lassen, woraus sich eine Förderstrecke von max. 13 m ergibt.

Werden Förderbänder mit Steilfördergurten (für Steigungen über ca. 15°) und Gurtbreiten ab 400mm verwendet, müssen diese sogar mit zwei Elektromotoren angetrieben werden, um die erforderliche Transportleistung zu erbringen, denn bei Drehstrommotoren und einer 230V Steinmetz-Antriebsschaltung können nur ca. 30% des Anlaufdrehmomentes des angegebenen Nenndrehmomentes erreicht werden. Beim Betrieb werden deshalb auch nur ca. 70% der Nennleistung erzielt. Dadurch wird der Gewichtsvorteil transportabler Förderbänder zunichte gemacht, denn die Förderbandelemente werden durch die Notwendigkeit eines zweiten Motors schwerer, anfälliger und teurer.

Um die hier beschriebenen Nachteile des Anlaufmomentes teilweise zu kompensieren, muss eine aufwendige, teure elektrische Steuerung verwendet werden, die es erforderlich macht, jeden Motor zusätzlich mit einem Anlaufkondensator zu versehen, der nach Erreichen der Förderband-Betriebsgeschwindigkeit separat wieder abgeschaltet werden muss, weil sonst der Motor wegen Überhitzung beschädigt oder unbrauchbar wird.

Ein besonders Manko wird darin gesehen, dass zum Beispiel bei plötzlichem Stromausfall beladene Bänder vor erneuter Stromzufuhr entweder manuell entladen bzw. manuell angeschoben werden müssen, um die Förderanlage wieder in Betrieb zu nehmen. Dieses gestaltet sich in sofern sehr schwierig, da für das zeitgleiche Anschieben jeder Bandeinheit mind. eine Person abgestellt werden muss. Wenn man bedenkt, dass nach einem ungewollten Bandstop ca. 13 Meter Förderstrecke davon betroffen sind, ist das ein unvertretbar hoher Aufwand.

Ein weiterer gravierender Nachteil ist bei niedrigen Temperaturen außerhalb der Sommermonate zu beobachten, denn dann müssen Förderbänder dieser Schaltungsart sogar ca. 15 Minuten „warmlaufen", was einen erheblichen, unnötigen und unsinnigen Aufwand darstellt.

Aufgabe der Erfindung und Lösung

Das Ziel der vorliegenden Erfindung war es, eine wirtschaftliche und technische einfache Möglichkeit zu finden, um die unter Absatz 2 beschriebenen Nachteile durch moderne Methoden der Elektrotechnik so zu verbessern, dass

a) die bisherige Anlauf- und Leistungsproblematik bei Förderbändern mit nur je einem 230V – Drehstrom-Motor pro Förderbandeinheit beseitigt wird,
b) die Förderlänge durch die Anzahl der hintereinander geschalteten Förderbänder von bisher 5 Stück auf 15 Stück erhöht werden kann,
c) auf den Einsatz von zusätzlichen Trommelmotoren pro Förderbandeinheit verzichtet werden kann, um bei breiteren Förderbändern und/oder Bändern, die mit Steilfördergurten ausgerüstet sind mit nur einem Motor, eine hohe Förderleistung zu erreichen,
d) die permanente und sofortige Verfügbarkeit gesichert ist.

Mit der Erfindung ist es gelungen, von einer Zentral-Einheit aus durch eine gezielte Ansteuerung von Drehstrommotoren bis 15 belastete Förderbänder mit einem vollem Drehmoment stufenlos anzufahren und diese kontinuierlich sowie ruckfrei in Betrieb zu setzen.

Durch die hier verwendete Technik können die eingesetzten Drehstrommotoren bis zu 15 tragbare Förderbandeinheiten an einer mit 16A abgesicherten 230 V Steckdose angetrieben werden. Dadurch wird eine Förderstrecke von ca. 35 Metern überwunden und gegenüber der bisherigen Technik nahezu verdreifacht. Bei breiteren Förderbändern und Förderbändern, die für Steigungen von über 15° eingesetzt werden, muss erfindungsgemäß nur noch ein Motor eingebaut werden, was eine erhebliche Einsparung an Beschaffungskosten, Gewicht und Wartung gegenüber der herkömmlicher Technik bedeutet.

Ebenso ist ein Anschieben der Förderbänder nach Stromausfall im beladenen Zustand nicht mehr erforderlich, so dass nach einem Förderbandstop sofort wieder ohne Entleerung des Förderbandes voll bewegt werden kann. Darüber hinaus wird der Volumenstrom bzw. die Bandgeschwindigkeit den Erfordernissen in einem gewissen Rahmen stufenlos angepasst, so dass ein schonender Materialtransport auch bei empfindlichen Gütern definiert eingestellt werden oder nach Erfordernissen die Förderleistung nochmals gesteigert werden kann.

Zur Anwendung kommen Qualitäts-Drehstrom-Trommelmotore, die direkt im Dreieck verdrahtet werden. Die Verwendung von Drehstrommotoren wird durch den Einsatz eines einphasigen Frequenzumrichters bis zu 2,5 kW Gesamtanschlussleistung ermöglicht (siehe Schaltbild), der zusammen mit der kompletten Elektronik in einem spritzwassergeschützten Gehäuse untergebracht ist. Durch einen Bi-Metall-Temperaturfühler wird jeder Motor separat gegen Überlast abgesichert.
Die hier verwendete neueste Technologie erlaubt es, bis zu 150% des Nenndrehmomentes innerhalb 30 Sekunden zur Verfügung zu stellen. Die Förderbänder enthalten nur durch Leitungen Steckverbindungen und keine eigenen elektrotechnischen Schaltelemente. Die Steckverbindungen sind ebenfalls in wasserdichten Gehäusen untergebracht (IP66), damit diese während des Betriebs im Freien und bei Reinigungsarbeiten geschützt sind.
Inhalt:

1. Kurzbeschreibung der Erfindung
2. Stand der Technik
3. Beschreibung der Erfindung
4. Patentansprüche
5. Elektrotechnischer Schaltplan

Claims

Elektrisches Förderbandantriebssystem für leichte tragbare Förderbänder, dadurch gekennzeichnet, dass als Antriebsquelle Drehstrommotoren verwendet werden, die durch einen gemeinsamen einphasigen Frequenzumrichter aus dem 230V-Netz gespeist werden,
Förderbandantriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandgeschwindigkeit über den Frequenzumrichter in der zentralen Steuereinheit durch von außen bedienbare Regelelemente stufenlos verändert werden kann,
Förderbandantriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Bandkette über den Frequenzumrichter in der zentralen Steuereinheit reversierbar und rüttelfrei betrieben werden kann,
Förderbandantriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein lastfreies Warmlaufen der Motoren zu Betriebsbeginn entfällt,
Förderbandantriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderbänder nach einem gewollten oder ungewollten Stop ohne manuellen Anschub, bzw. ohne dass das Entladen des Bandes notwendig wird, um dieses wieder voll in Gang setzen zu können,
Förderbandantriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderstrecke durch die Verwendung von bis zu 15 transportablen Förderbändern an einer Stromquelle von 230 V bis auf 35 m ausgedehnt werden kann.