DE102011110476B4

DE102011110476B4 - Tragrollengirlande

Info

Publication number: DE102011110476B4
Application number: DE102011110476.7A
Authority: DE
Inventors: Stephan Helten; Hermann-Josef Otten; Burkhard Oepen
Original assignee: RWE Power AG
Current assignee: RWE Power AG
Priority date: 2011-08-17
Filing date: 2011-08-17
Publication date: 2020-07-30
Anticipated expiration: 2031-08-18
Also published as: DE102011110476A1

Abstract

Tragrollengirlande (1) als Unterbandtragrollengirlande für Schüttgutförderer zum kontinuierlichen Schüttguttransport mit wenigstens zwei Bandtragrollen (2a, 2b, 2c), die jeweils auf einer Lagerachse (3) drehbar gelagert sind, wobei die Lagerachsen (3) der Bandtragrollen (2a, 2b, 2c) gelenkig miteinander verbunden sind, wobei die Bandtragrollen (2a, 2b, 2c) mit wenigstens einer zentralen Lagerachse (3) mit wenigstens einem zylindrischen oder balligen oder konischen oder doppelkonischen Tragrollenkörper (4) und wenigstens einer auf dem Tragrollenkörper (4) vorgesehenen Stützringanordnung (5) versehen sind und mehrere Stützringe (6) umfassen , die ein Ringnutprofil der Mantelfläche der Bandtragrolle (2) definiert, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringnutprofil wenigstens in Bezug auf eine sich quer zur Lagerachse (3) erstreckende Symmetrieebene unsymmetrisch ist und dass der Abstand und/oder die Breite der Stützringe (6) in Richtung gegenüberliegender Stirnseiten des Tragrollenkörpers (4) unterschiedlich variiert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Tragrollengirlande als Unterbandtragrollengirlande für Schüttgutförderer zum kontinuierlichen Schüttguttransport. Eine Bandtragrolle für Schüttgutförderer ist beispielsweise aus der Gebrauchsmusterschrift DE 20 2009 005 488 U1 bekannt. Diese Druckschrift betrifft insbesondere einen Stützring für eine Bandtragrolle.
Bandtragrollen sind in der Regel zu sog. Tragrollengirlanden zusammengefasst, über welche die Abstützung eines endlos umlaufenden Förderbandes im Untertrum des Förderbandes erfolgt. Endlos umlaufende Förderbänder werden beispielsweise um Kopf- und Heckstationen umgelenkt, im Obertrum wird das Gurtband über in Gerüsten fest gelagerte Tragrollen oder Oberbandgirlanden geführt, im Untertrum des Gurtbandförderers erfolgt eine Abstützung des dort leer zurücklaufenden Förderbandes mittels sog. Unterbandgirlanden und mit Unterbandtragrollen. Insbesondere bei der Beförderung von Schüttgutmassen in Tagebauen und Steine- und Erdenbetrieben haften dem umlaufenden Förderband nach Abwurf des Schüttguts noch nennenswerte Verunreinigungen bzw. nennenswerte Mengen des Fördergutes an. Diese Verunreinigungen lagern sich teilweise auf den Bandtragrollen im Untertrum ab und führen dort zu einem erhöhten Verschleiß.
Aus Gründen der Verschleißminimierung werden im Bereich der Bandübergaben und im Allgemeinen im Bereich von Heck- und Kopfstationen von Gurtbandfördereinrichtungen Reinigungsvorrichtungen, beispielsweise in Form von Abstreifern, eingesetzt. Auch ist es bekannt, im Unterband bzw. Untertrum des Gurtbandförderers Tragrollengirlanden mit Stützringen vorzusehen. Durch die auf der Tragrolle vorgesehenen Stützringe erhält die Mantelfläche der Tragrolle ein Profil derart, dass das Förderband nur noch von den Stützringen getragen wird, so dass mittels der Stützringe Anbackungen und Ablagerungen beim Rücklauf des Förderbandes von diesem entfernt werden.
Naturgemäß unterliegen auch die Stützringe einem gewissen Verschleiß, der in einer Tragrollengirlande von Tragrolle zu Tragrolle unterschiedliche Ausmaße aufweisen kann, der allerdings auch über die Länge einer Tragrolle nicht gleichmäßig ist. Das auf der Tragrolle vorgesehene Stützringprofil bietet einen konstruktiv vorgegebenen Verschleißvorrat. Ist das Profil an einer oder mehreren Stellen der Tragrolle abgenutzt, so muss die Tragrolle bzw. die Tragrollengirlande außer Betrieb genommen werden.
Die Standzeit der bekannten Tragrollen hängt wesentlich davon ab, ob die betreffende Tragrolle einem regelmäßigen oder unregelmäßigen Verschleiß unterliegt. Ein unregelmäßiger Verschleiß im Sinne einer einseitig abgelaufenen Stützringtragrolle reduziert erheblich deren Standzeit. Hierdurch werden insbesondere an langen Gurtbandförderanlagen erhebliche Kosten verursacht, da die abgenutzten Stützringtragrollen gegen neue auszuwechseln sind.
Der Verschleißproblematik versucht beispielsweise die in der DE 20 2009 005 488 U1 beschriebene Erfindung dadurch Rechnung zu tragen, dass die einzelnen Stützringe im Vergleich zu bekannten Stützringen ein reduziertes Eigengewicht bei im Wesentlichen gleicher statischer und dynamischer Belastbarkeit aufweisen. Das die Lauffläche tragende Querschnittsprofil des Stützrings ist nicht mehr vollflächig ausgebildet, so dass Material eingespart werden kann. Die Flankenseiten der Stützringe sind materialreduziert ausgebildet.
Dies trägt der zuvor geschilderten Problematik nur teilweise Rechnung.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Tragrollengirlande mit Bandtragrollen, bereitzustellen, die so ausgebildet ist, dass deren Verschleißvorrat im Sinne einer erhöhten Standzeit maximal ausnutzbar ist.
Aus der DE 20 55 603 A ist einer Tragrolle für einen Gurtbandförderer als Stützrolle bekannt, auf den gleichmäßigen oder ungleichmäßigen Abständen Stützringe aus Vollgummi angeordnet sind.
Weiterer Stand der Technik ist aus den Dokumenten US 2 169 624 A DE 18 19 773 U , US 2 568 174 A , DE 18 92 565 U , DE 20 2008 005 300 U1 und US 3 310 160 A bekannt.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Tragrollengirlande mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Tragrollen gelangte ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Beanspruchung einer Tragrolle nicht über deren gesamte Länge gleichmäßig ist, vielmehr wird durch die Muldung des Fördergurtes, durch etwaigen Schieflauf und ggf. auch eine unterschiedliche Verteilung der Verschmutzung auf der Tragseite des Gurtes ein unterschiedlicher Verschleiß über die Länge der Tragrolle hervorgerufen, was zu Durchmesserdifferenzen der Tragrolle über deren Länge führt. Aus Durchmesserdifferenzen ergeben sich unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeiten, so dass die Tragrolle zwangsläufig über einen Teil ihrer Länge Schlupf hat bzw. rutscht, was einen ungleichmäßigen Verschleiß weiterhin fördert und zum vorzeitigen Ausfall der betreffenden Bandtragrolle führt.
Erfindungsgemäß ist eine unsymmetrische/asymmetrische Anordnung der Stützringe bzw. eine unsymmetrische Ausbildung des Stützringprofils vorgesehen, wobei in der erwarteten Lastzone auf der Bandtragrolle eine höhere Stützringdichte oder eine erhöhte Stützringanzahl vorgesehen ist oder Stützringe mit breiteren Laufflächen vorgesehen sind.
Vorzugsweise variiert die Breite der Stützringe von Stützring zu Stützring und/oder der Abstand der Stützringe zueinander über die Länge der Tragrolle.
Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass mehrere Stützringe paketweise oder gruppenweise auf einer Tragrolle angeordnet sind, wobei die Stützringpakete dann vorzugsweise nur oder verstärkt im Bereich der Lastzone der Bandtragrolle angeordnet sind.
Ein spezifisches Lastprofil für eine Bandtragrolle oder eine Tragrollengirlande lässt sich auf der Basis von Simulationen und Rechenmodellen für verschiedene Fördergurtbreiten und verschiedene Tragrollengirlanden ermitteln. Dabei lässt sich die Flächenpressung an jeder Stelle der Bandtragrolle berechnen. Durch das massierte Anordnen der Stützringe bzw. Stützringpakete auf den Bandrollen/Bandtragrollen in den Lastzonen ergibt sich eine gleichmäßige Lastverteilung bzw. thermische und abrasive Beanspruchung und somit im Betrieb eine gleichmäßige Durchmesserreduzierung über die Gesamtlänge der Bandtragrolle, was zu einer erheblich höheren Standzeit der Bandtragrolle führt.
Bei einer Variante der Bandtragrolle gemäß der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Stützringe an jeweils einen den Tragrollenkörper umschließenden Stützringmantel angeformt sind. Die Stützringe und/oder der Stützringmantel bestehen vorzugsweise aus einem elastomeren Material. Günstig hinsichtlich des thermischen Verhaltens und des Verschleißverhaltens hat sich inbesondere Polyurethan erwiesen.
Selbstverständlich kommt als Material auch Gummi in Betracht. Die zuvor erwähnten Materialien sind allerdings im Vergleich zu Gummi verschleißfester, so dass ein Einsatz von Gummi in der Regel aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten nur bedingt in Betracht kommt.
Bei einer bevorzugten Variante der Bandtragrolle gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass der Stützringmantel unter Vorspannung auf den Tragrollenkörper aufgezogen ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Tragrollenkörper von einem Stützringmantel mit angeformten Stützringen umschlossen ist, dessen Länge etwa der Länge der Tragrolle entspricht. Alternativ kann vorgesehen sein, dass hier mehrere hülsenförmige Elemente bzw. Manschetten mit angeformten Stützringen auf den Tragrollenkörper aufgezogen sind.
Die Vorspannung des Stützringmantels auf den Tragrollenkörper ist vorzugsweise so gewählt, dass eine Relativbewegung zwischen den Stützringen bzw. dem Stützringmantel und dem Tragrollenkörper über die Betriebszeit nicht auftritt.
Alternativ oder zusätzlich kann der Stützringmantel stoffschlüssig mit dem Tragrollenkörper verbunden sein.
Beispielsweise kann die Stützrollenanordnung unmittelbar an den Tragrollenkörper angeformt sein, insbesondere an diesen angegossen oder angespritzt sein.
Die Stützringe können ein rechteckiges oder trapezförmiges oder busen-/domförmiges Profil aufweisen.
Bei einer besonders zweckmäßigen Variante der Bandtragrolle gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass der Abstand der Stützringe voneinander zumindest in Richtung auf eine Stirnseite des Tragrollenkörpers, vorzugsweise in Richtung auf beide Stirnseiten des Tragrollenkörpers, abnimmt und/oder dass die Breite der Stützringe entsprechend zunimmt.
Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass beispielsweise Bandtragrollen in einer Dreieranordnung, d. h. in einer Tragrollengirlande mit drei Tragrollen, teilweise innenseitig stärker belastet sind als außenseitig. Die Begriffe „außen“ und „innen“ beziehen sich hier jeweils auf die Breite des Gurtbandes. Die beiden äußeren Tragrollen werden beispielsweise im Bereich der Gurtbandkante geringer beansprucht sein, wohingegen die mittlere Tragrolle jeweils an ihren den benachbarten Tragrollen zugewandten Seiten stärker belastet sein wird. Entsprechend wir vorteilhafterweise die Anordnung der Stützringe bzw. die Ausgestaltung des Stützringprofils/Busenprofils der Tragrolle gewählt.
Auch wird in der Regel der Bereich der Tragrolle, der der benachbarten Tragrolle zugewandt ist, stärker belastet sein. Entsprechend wird beispielsweise die Stützringdichte vorteilhafterweise bei einer solchen Tragrolle an einer Seite höher sein als an der gegenüberliegenden Tragrolle.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Abstand und/oder die Breite der Stützringe in Richtung gegenüberliegender Stirnseiten des Tragrollenkörpers unterschiedlich variieren.
Um weiterhin einem unterschiedlichen Verschleißverhalten des Materials der Stützringe gerecht zu werden, kann das Verhältnis der Mantelstärke zur Stützringhöhe über die Länge des Tragrollenkörpers variieren.
Im Allgemeinen wird das Verhältnis der Busenhöhe zur Manteldicke bzw. Mantelstärke etwa zwischen 3:1 und 5:1 betragen.
Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass die Bandtragrollen jeweils Stützringanordnungen mit unterschiedlichen Ringnutprofilen bzw. Busenprofilen aufweisen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand mehrerer in den Zeichnungen beschriebener Ausführungsbeispiele erläutert.
Es zeigen:

1 eine Ansicht einer Tragrollengirlande gemäß der Erfindung mit Bandtragrollen gemäß der Erfindung nach einer ersten Ausführungsform,
2 eine Tragrollengirlande gemäß der Erfindung mit Bandtragrollen gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
3 eine Schnittansicht eines ersten Busenprofils einer Bandtragrolle gemäß der Erfindung, und
4 eine Schnittansicht eines zweiten Busenprofils einer Bandtragrolle gemäß der Erfindung.

In 1 und 2 sind zwei verschiedene Tragrollengirlanden 1 als Unterbandtragrollengirlanden für Gurtbandförderer mit einem endlos umlaufenden Förderband dargestellt. Die in 1 dargestellte Tragrollengirlande 1 kann beispielsweise für einen Gurtbandförderer mit einer Fördergurtbreite von etwa 2.800 mm ausgebildet sein. Diese umfasst drei Bandtragrollen 2 mit jeweils einer diese mittig durchsetzenden Lagerachse 3. Die Lagerachsen 3 der Bandtragrollen 2 sind endseitig gelenkig miteinander verbunden.
Jede Bandtragrolle umfasst einen Tragrollenkörper 4 und ein darauf angeordnetes Stützringprofil 5, wobei der Tragrollenkörper 4 drehbar auf der betreffenden Lagerachse 3 gelagert ist. Jede Stützringanordnung 5 erzeugt auf der betreffenden Bandtragrolle 2 ein entsprechendes Mantelprofil, welches auch als Busenprofil bezeichnet wird.
Die Stützringanordnung 5 umfasst mehrere Stützringe 6, die bzgl. des Tragrollenkörpers 4 drehfest angeordnet sind. Bei der in 1 dargestellten Tragrollengirlande 1 sind die Stützringe 6 auf den Bandtragrollen 2 paketweise bzw. gruppenweise angeordnet, wobei die Anzahl der Stützringe 6 einzelner Stützringpakete 7 unterschiedlich ist. Darüber hinaus ist zusätzlich die Breite und/oder der Abstand einzelner Stützringe 6 eines Stützringpakets 7 unterschiedlich. Die Stützringe 6 besitzen einen etwa rechteckförmigen bzw. trapezförmigen Querschnitt und sind beispielsweise einzeln oder paketweise unter Vorspannung den Tragrollenkörper 4 umschließend auf diesen aufgezogen.
Die Tragrollengirlande 1 gemäß 1 ist, ebenso wie dies auch in 2 der Fall ist, der Muldung des Fördergurtes bzw. Unterbandes folgend in der Einbaulage dargestellt. Die Aufhängung der Tragrollengirlande 1 ist aus Gründen der Vereinfachung nicht dargestellt. Die Bandtragrollen 2a und 2c sind jeweils diejenigen Bandtragrollen, die außenseitig jeweils die Ränder bzw. Kanten des Förderbandes aufnehmen. In diesem Bereich umfasst das Stützringpaket 7 mehr Stützringe als auf denjenigen Seiten der Bandtragrollen 2a, 2c, die der mittleren und unteren Bandtragrolle 2b zugekehrt sind. Die Bandtragrollen 2a und 2c besitzen jeweils eine grundsätzlich unsymmetrische Anordnung der Stützringe 6 insofern, als dass die äußeren Stützringpakete 7 mehr Stützringe aufweisen als die inneren Stützringpakete. In diesem Fall wird mit der besonderen Symmetrie dem Umstand Rechnung getragen, dass die Tragrollengirlande Bänder unterschiedlicher Breite aufnehmen können soll, ohne dass die Bandkante gegen die Stützringe anschlägt.
Die Bandtragrolle 2b umfasst ein mittleres Stützringpaket 7 sowie zwei äußere Stützringpakete 7, wobei das mittlere Stützringpaket weniger Stützringe 6 umfasst als die äußeren Stützringpakete 7. Jedes der Stützringpakete 7 umfasst eine oder mehrere Manschetten 9, an die die Stützringe 6 einstückig angeformt sind. Aus Fertigungsgründen ist jede der Manschetten 9 gleich ausgebildet und umfasst vier Stützringe 6, wobei jeweils die äußeren Stützringe 6 breiter als die inneren Stützringe sind. Bei der in 1 dargestellten Variante der Bandtragrollen 2 sind die einzelnen Manschetten 9 entsprechend der zu erwartenden Lastverteilung über die Länge der Tragrollenkörper 4 verteilt angeordnet. Bei den äußeren Bandtragrollen 2a, 2c sind jeweils zwei Manschetten 9 an den äußeren Enden der Tragrollenkörper 4 ohne Abstand zueinander angeordnet, zwei weitere Manschetten 9 sind jeweils mit Abstand zueinander auf den der Bandtragrolle 2b zugekehrten Seite angeordnet und bilden jeweils ein Stützringpaket 7. Die beiden äußeren Manschetten 9 sind jeweils zu einem Stützringpaket 7 zusammengeschoben.
Die mittlere der Bandtragrollen 2 bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst insgesamt fünf Manschetten 9, die zu drei Stützringpaketen 7 angeordnet sind, wobei die Bandtragrolle 2b an den äußeren Seiten jeweils zwei Manschetten 9, die zu einem großen Stützringpaket 7 zusammengeschoben sind, und eine mittlere Manschette 9 aufweist, die ein kleines Stützringpaket 7 bildet.
In 3 ist beispielsweise ein Busenprofil einer Bandtragrolle 2 im Querschnitt dargestellt. Bei der in 3 dargestellten Variante der Bandtragrolle 2 sind die Stützringe 6 an den Tragrollenkörper 4 angeformt bzw. angegossen. Insgesamt umfasst die Stützringanordnung 5 die einzelnen Stückringe 6 unterschiedlicher Breite und unterschiedlichen Abstandes voneinander sowie einen einstückig angeformten Stützringmantel 8. Das Verhältnis Manteldicke A zu Stützringhöhe E beträgt bei dieser Variante des Busenprofils etwa 1:5. Bei einem nicht angeformten, sondern aufgezogenen Stützringmantel 8 mit einstückig angeformten Stützringen kann das Verhältnis A:E etwa 1:3 betragen.
Die 4 zeigt einen Querschnitt durch ein Busenprofil einer Bandtragrolle 2 mit aufgezogenen Stützringpaketen 7, bei welchem die Stützringe 6 eine etwa busenförmige oder domförmige Kontur bilden.
Es wird nunmehr Bezug genommen auf die 2, die eine Tragrollengirlande 1 für einen Gurtbandförderer mit etwa einer Gurtbreite von etwa 2.200 mm zeigt. Die Tragrollengirlande 1 umfasst nur zwei Bandtragrollen 2a und 2c, die beispielsweise angeformte Stützringe 6 aufweisen. Entsprechend der zu erwartenden Belastung der Bandtragrollen 2a und 2c sind die Stützringe 6 auf den einander zugekehrten Seiten der Bandtragrollen 2a, 2c in einem geringeren Abstand voneinander angeordnet als die jeweils außen liegenden Stützringe 6. Belastungsoptimierte Variationen der Stützringanordnungen 5 bzw. der Busenprofile sind im Rahmen der Erfindung.
Bezugszeichenliste

1: Tragrollengirlande
2, 2a, 2b, 2c: Bandtragrollen
3: Lagerachse
4: Tragrollenkörper
5: Stützringanordnung
6: Stützringe
7: Stützringpaket
8: Stützringmantel
9: Manschette

Claims

Tragrollengirlande (1) als Unterbandtragrollengirlande für Schüttgutförderer zum kontinuierlichen Schüttguttransport mit wenigstens zwei Bandtragrollen (2a, 2b, 2c), die jeweils auf einer Lagerachse (3) drehbar gelagert sind, wobei die Lagerachsen (3) der Bandtragrollen (2a, 2b, 2c) gelenkig miteinander verbunden sind, wobei die Bandtragrollen (2a, 2b, 2c) mit wenigstens einer zentralen Lagerachse (3) mit wenigstens einem zylindrischen oder balligen oder konischen oder doppelkonischen Tragrollenkörper (4) und wenigstens einer auf dem Tragrollenkörper (4) vorgesehenen Stützringanordnung (5) versehen sind und mehrere Stützringe (6) umfassen , die ein Ringnutprofil der Mantelfläche der Bandtragrolle (2) definiert, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringnutprofil wenigstens in Bezug auf eine sich quer zur Lagerachse (3) erstreckende Symmetrieebene unsymmetrisch ist und dass der Abstand und/oder die Breite der Stützringe (6) in Richtung gegenüberliegender Stirnseiten des Tragrollenkörpers (4) unterschiedlich variiert.
Tragrollengirlande nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Stützringe (6) von Stützring zu Stützring und/oder der Abstand der Stützringe (6) zueinander über die Länge der Bandtragrolle (2) variiert.
Tragrollengirlande nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Stützringe (6) paketweise oder gruppenweise auf einer Bandtragrolle (2) angeordnet sind.
Tragrollengirlande nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützringe (6) an wenigstens einen den Tragrollenkörper (4) umschließenden Stützringmantel (8) angeformt sind.
Tragrollengirlande nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützringe (6) aus einem elastomeren Material bestehen.
Tragrollengirlande nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützringe (6) aus einem Polyurethan oder einem Nitrilkautschuk bestehen.
Tragrollengirlande nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Stützringmantel (8) unter Vorspannung auf den Tragrollenkörper (4) aufgezogen ist.
Tragrollengirlande nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützringmantel (8) stoffschlüssig mit dem Tragrollenkörper (4) verbunden ist.
Tragrollengirlande nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützringanordnung (5) an den Tragrollenkörper (4) angeformt ist, insbesondere dass diese an den Tragrollenkörper (4) angegossen oder angespritzt ist.
Tragrollengirlande nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützringe (6) ein rechteckiges oder trapezförmiges oder busen-/domförmiges Profil aufweisen.
Tragrollengirlande nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Stützringe (6) voneinander zumindest in Richtung auf eine Stirnseite des Tragrollenkörpers (4), vorzugsweise in Richtung auf beide Stirnseiten des Tragrollenkörpers (4) abnimmt, und/oder dass die Breite der Stützringe (6) entsprechend zunimmt.
Tragrollengirlande (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandtragrollen (2a, 2b, 2c) jeweils Stützringanordnungen (5) mit unterschiedlichen Ringnutprofilen aufweisen.