DE102014204773A1

DE102014204773A1 - Heizvorrichtung für Schurren und Prallwände

Info

Publication number: DE102014204773A1
Application number: DE102014204773.0A
Authority: DE
Inventors: Steffen Nowak; Thomas Stenzel
Original assignee: MAN Takraf Fordertechnik GmbH
Current assignee: Takraf GmbH
Priority date: 2014-03-14
Filing date: 2014-03-14
Publication date: 2015-09-17
Also published as: EA201600620A1; WO2015135849A1; CA2942712A1

Abstract

Bei der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung sind flexible Heizelemente, in ihrer Größe und Form an die Kontur der zu beheizenden Fläche anpassbar, auf der dem Fördergut zugewandten Seite der Schurre bzw. der Prallwand angeordnet. Die flexiblen Heizelemente sind zwischen Wandelementen und Verschleißschutzelementen angeordnet, wobei die Verschleißschutzelemente mit ihren Randflächen auf Distanzplatten und zentral auf einer Unterstützungsplatte aufliegen und die flexiblen Heizelemente so vor dem Kontakt mit dem Fördergut geschützt werden. Durch die Verwendung der Heizvorrichtung wird das Anbacken und Festfrieren von Fördergut an Schurren und Prallwände verhindert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung für Fördereinrichtungen, wie Schurren und Prallwände.
Schurren dienen zum Überleiten des Fördergutes von einer Gutaufgabestelle auf einem weiterführenden Förderer. Derartige Schurren werden z. B. gemeinsam mit Schaufelrädern verwendet, wobei die Schurren so ausgebildet und angeordnet sind, dass sie das aus dem Schaufelrad abfallende Fördergut aus dem Schaufelrad heraus auf ein Förderband führen. Die Unterkante der starr angeordneten Schurre befindet sich dabei oberhalb des Förderbandes.
Abhängig von der Zusammensetzung des Fördergutes und den klimatischen Bedingungen kann sich die Sicherstellung einer gleichmäßigen Beladung des Förderbandes als schwierig erweisen. Material, welches eine gleitfähige Konsistenz aufweist, kann sich gleichmäßig über das Förderband ausbreiten, wenn das Material hingegen zum Anbacken bzw. Kleben neigt bzw. bei Minusgraden anfriert, breitet es sich nicht gleichmäßig über das Band aus, sondern bleibt im Bereich der Schurre haften. Das führt zu einer ungleichmäßigen Beladung des Förderbandes bzw. zu Materialverstopfungen im Übergabebereich. Daraus resultierend kommt es zur Verminderung der Förderleistung sowie auch zu einer ungleichmäßigen Beladung des Förderbandes, was schwerwiegende Störungen des kontinuierlichen Förderbetriebes zur Folge hat.
Bekannt ist eine Lösung bei der starre Heizelemente auf der dem Fördergut abgewandten Außenseite der Schurre angebracht werden, um ein Anfrieren des Fördergutes zu vermeiden oder bei klebrigem, z.B. lehmhaltigen Material dieses an den Verschleißschutzelementen zu trocknen und durch die dabei im Fördergut entstehenden Eigenspannungen und die Stoßbelastungen durch den Förderguteintrag ein Abplatzen von den Verschleißschutzblechen zu erreichen. Nachteilig ist bei diesen Lösungen, dass zunächst der massive Grundkörper der Schurre erwärmt werden muss und die Wärme erst dann in die Verschleißschutzelemente, die sich im Kontakt mit dem Fördergut befinden, eingebracht wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Heizvorrichtung für Schurren und Prallwände vorzuschlagen, mit der das Anbacken und Festfrieren von Fördergut verhindert wird und eine effektivere Nutzung der eingesetzten Heizenergie gewährleistet ist.
Die erfindungsgemäße Heizvorrichtung für Fördereinrichtungen, insbesondere Schurren und Prallwände, weist flexible Heizelemente auf der dem Fördergut abgewandten Seite der Verschleißschutzelemente auf. Vorteilhaft wird so die Heizenergie unmittelbar auf die Verschleißschutzelemente eingebracht. Bevorzugt sind die Heizelemente so zwischen den Verschleißschutzelementen und der Außenwand der Fördereinrichtung angebracht. Besonders bevorzugt ist zwischen den Heizelementen und der Außenwand der Fördereinrichtung eine thermische Isolationsschicht angebracht.
Besonders bevorzugt bestehen die flexiblen Heizelemente aus zwei Kunststoffplatten oder Synthesekautschukplatten in die flexible Heizdrähte oder Heizfolien eingebracht sind. Besonders bevorzugt sind diese flexiblen Heizdrähte oder Heizfolien wasserdicht eingebracht.
Bevorzugt sind die Kunststoffplatten ein Faser-Kunststoff-Verbund, beispielsweise glasfaserverstärkte Silikonplatten. Als Synthesekautschukplatten werden bevorzugt Neoprenplatten verwendet.
Vorteilhaft sind die flexiblen Heizelemente unempfindlich gegen Schwingungen und Stoßbelastungen, die durch das herabfallende Fördergut im Bereich der Materialübergabe ausgelöst werden.
Weiterhin vorteilhaft werden die flexiblen Heizelemente, je nach Einsatzbedingungen, auf eine Temperatur zwischen 80°C bis 200°C geheizt. Ganz besonders vorteilhaft werden die flexiblen Heizelemente auf eine Temperatur von 180°C geheizt, wodurch sich eine Oberflächentemperatur der Verschleißschutzelemente im Bereich von 60°C bis 80°C ergibt. Die flexiblen Heizelemente sind bis zu einer Umgebungstemperatur von –50°C einsetzbar.
Weiterhin bevorzugt sind die flexiblen Heizelemente in ihrer Größe und Form der Kontur der aufzuheizenden Fläche anpassbar. Vorteilhaft sind Löcher, Aussparungen oder Schlitze in großer geometrischer Variabilität einbringbar. Weiterhin bevorzugt können auch Flächen mit unregelmäßigen Oberflächenkonturen mit diesen flexiblen Heizelementen belegt bzw. beheizt werden.
Weiterhin vorteilhaft können Thermostate als Temperaturregler oder als Temperaturbegrenzer auf das Heizelement auf vulkanisiert werden.
Besonders bevorzugt sind die flexiblen Heizelemente auf der dem Fördergut abgewandten Seite der Verschleißschutzelemente zwischen einem oder mehreren Verschleißschutzelementen und der Außenwand der Fördereinrichtung angeordnet. Dabei stützen sich die Verschleißschutzelemente mit ihren Randflächen auf Distanzplatten und zentral auf einer oder mehreren Unterstützungsplatten ab. Vorteilhaft können die zentralen Unterstützungsplatten mit der Außenwand der Fördereinrichtung formschlüssig oder stoffschlüssig verbunden sein, um bei der Montage der flexiblen Heizelemente deren Lage zu fixieren. Besonders vorteilhaft verhindern die Distanzplatten ein Eindringen von Fördergut, in den Einbauraum der flexiblen Heizelemente.
Bevorzugt sind die Verschleißschutzelemente aus verschleißresistenten Materialien, z.B. gepanzerte Verschleißbleche, verschleißresistente Verbundplatten oder Verschleißbleche aus geeignetem Stahl (z.B. S355), der bevorzugt zur Verbesserung der Verschleißeigenschaften gehärtet und/ oder angelassen ist.
Distanzplatten und Unterstützungsplatten sind bevorzugt mindestens genauso dick wie die Heizelemente.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die flexiblen Heizelemente, die eine thermische Isolationsschicht aufweisen, so eingebaut, dass die thermische Isolationsschicht zur Außenwand der Fördereinrichtung hinweist. Vorteilhaft erfolgt die Wärmeübertragung so überwiegend in Richtung der aufzuheizenden Verschleißschutzelemente.
Vorteilhafterweise ist die thermische Isolationsschicht aus nicht bzw. gering wärmeleitenden Materialien gefertigt.
Weiterhin bevorzugt sind die Verschleißschutzelemente gemeinsam mit den Distanzplatten mit der Außenwand der Fördereinrichtung formschlüssig oder stoffschlüssig verbunden. Vorteilhaft wird damit der Verschleiß der Heizelemente und die benötigte Anzahl der Verbindungselemente reduziert.
Bevorzugt erfolgt die formschlüssige oder stoffschlüssige Verbindung mittels einer Methode ausgewählt aus Verschraubung, Vernietung, Verschweißung oder Verklebung.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist in der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung mindestens ein Temperaturmesselement enthalten. Das Temperaturmesselement ist bevorzugt zwischen der Außenwand der Fördereinrichtung und den Verschleißschutzelementen angeordnet und so platziert, dass die Temperatur der Verschleißschutzelemente gemessen wird. Weiterhin bevorzugt ist das Temperaturmesselement in einem Rückkopplungskreislauf mit einem oder mehreren Thermostaten verbunden.
Besonders bevorzugt ist das Temperaturmesselement ein Platin-Messwiderstand. Weiterhin bevorzugt werden die Anschlusskabel für Heizelemente und die Anschlüsse der Temperaturmesselemente durch Bohrungen nach hinten aus dem Wandelement hinausgeführt. Vorteilhaft können dort die Zuleitungen in Verteilerkästen zusammengefasst werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels, dargestellt in drei Figuren, erläutert, ohne dabei auf dieses beschränkt zu sein. Dabei zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer Schurre für einen Schaufelradbagger mit der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung auf der dem Schaufelrad zugewandten Seite,
2 eine Ansicht der dem Schaufelrad gegenüberliegenden Seitenwand einer Schurre mit der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung und
3 eine Schnittansicht eines Heizelementes mit darüber angeordnetem Verschleißschutzelement.
1 und 2 zeigen eine Anordnung flexibler Heizelemente (2) an den Seitenwänden (7) einer Schurre (1) für einen Schaufelradbagger. Die flexiblen Heizelemente (2) sind in ihrer Form der Kontur der Seitenwände (7) angepasst und können dadurch bis nahe an die Unterkante der Seitenwände (7) montiert werden.
3 zeigt eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Anordnung eines flexiblen Heizelements (2) zwischen einer Außenwand (7) der Schurre und einem Verschleißschutzelement (4). Erkennbar ist ein Verschleißschutzelement (4) von 12 mm Dicke das gemeinsam mit Distanzblechen (5) mittels Senkschrauben M16 (8) an einer Außenwand (7) der Schurre geschraubt ist. Das Verschleißschutzelement (4) liegt mittig auf einer Unterstützungsplatte (6) von 50 mm Durchmesser auf, die mit der Außenwand (7) mittels einer Lochschweißung verbunden ist. Die flexiblen Heizelemente (2) weisen eine zentrale Aussparung auf, mit der sie vorteilhaft bei der Montage an den schrägen Wänden auf den Unterstützungsplatten (6) fixiert werden.
Über die Dicke der Distanzbleche (5) lässt sich die Tiefe der Tasche einstellen, die durch die ringsum angeordneten Distanzbleche gebildet wird und in der das flexible Heizelement (2) vor dem Kontakt mit Fördergut geschützt angeordnet wird. Im konkreten Anwendungsfall sind die Distanzbleche 5 mm dick. Die flexiblen Heizelemente (2) liegen mit ihrer thermischen Isolationsschicht (3) auf der Außenwand (7) der Schurre an. In eine taschenförmige Aussparung des flexiblen Heizelements ist ein Platin-Messwiderstand (9) eingelegt, der die Heiztemperatur erfasst. Die Anschlusskabel des flexiblen Heizelements und des Temperaturfühlers werden über Bohrungen in den Wandelementen herausgeführt.
Bezugszeichenliste

1: Schurre
2: flexibles Heizelement
3: thermische Isolationsschicht
4: Verschleißschutzelement
5: Distanzblech
6: Unterstützungsplatte
7: Außenwand
8: Senkschraube
9: Temperaturmesselement
10: elektrisches Anschlusskabel

Claims

Heizvorrichtung für Fördereinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, dass flexible Heizelemente (2) auf der dem Fördergut abgewandten Seite von Verschleißschutzelementen (4) angeordnet sind.
Heizvorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die flexiblen Heizelemente (2) aus flexiblen Heizdrähten oder Heizfolien bestehen, die zwischen zwei Kunststoffplatten oder Synthesekautschukplatten eingebracht sind.
Heizvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die flexiblen Heizelemente (2) zwischen zwei Kunststoffplatten oder Synthesekautschukplatten wasserdicht eingebracht sind.
Heizvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffplatten glasfaserverstärkte Silikonplatten sind.
Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die flexiblen Heizelemente (2) in ihrer Größe und Form der Kontur der aufzuheizenden Fläche angepasst sind.
Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die flexiblen Heizelemente (2) zwischen der Außenwand der Fördereinrichtung und einem oder mehreren Verschleißschutzelementen (4) angeordnet sind, wobei sich die Verschleißschutzelemente (4) mit ihren Randflächen auf Distanzplatten und zentral auf einer oder mehreren Unterstützungsplatten (6) abstützen.
Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die flexiblen Heizelemente (2) eine zur Außenwand der Fördereinrichtung hin orientierte thermische Isolationsschicht (3) aufweisen.
Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleißschutzelemente (4) gemeinsam mit den Distanzplatten (6) mit der Außenwand der Fördereinrichtung formschlüssig oder stoffschlüssig verbunden sind.
Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung mindestens ein Temperaturmesselement (9) aufweist.
Heizvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperaturmesselement (9) in einem Regelkreis mit den flexiblen Heizelementen (2) rückgekoppelt ist.
Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusskabel für die Heizelemente (2) und die Anschlüsse der Temperaturmesselemente (9) durch Bohrungen nach hinten aus der Innenwand der Fördereinrichtung herausgeführt werden.
Fördereinrichtung enthaltend eine Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.