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Die Erfindung betrifft eine Längeneinstellung einer Kette mit einzelnen Kettengliedern.
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Ketten mit einzelnen ineinander greifenden Kettengliedern werden vielerorts eingesetzt. So z.B. Bei der Sicherung von Kellerfenstergittern oder auch für die Aufhängung von Bandtragrollen eines Gurtförderers.
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Es hat sich gezeigt, dass für eine optimale Justierung bei einigen Anwendungen eine Justierung auf der Länge der einzelnen Kettenglieder zu grob ist. Auch ist es in einigen Anwendungen nicht oder nur sehr schwer möglich, die Kette um ein Kettenglied zu verkürzen.
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Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine einfache Möglichkeit zur Längenjustierung einer Kette mit einzelnen ineinander greifenden Kettengliedern, vorzugsweise ringförmigen Kettengliedern, zu schaffen.
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Insbesondere liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Feinjustierung einer Kette zu ermöglichen. Dabei wird unter einer Feinjustierung eine Längenänderung verstanden, die geringer ist als eine Längenänderung durch Kürzung der Kette um ein Kettenglied.
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch das erfindungsgemäße Justierelement gelöst. Durch das Justierelement ist es möglich die Länge der Kette zu verändern, insbesondere zu verkürzen, ohne ein Kettenglied zu entfernen. Das Justierelement kann in die Kette eingebracht werden, wobei eine erste Ausnehmung für die Aufnahme von einem ersten Kettenglied vorgesehen ist. Die zweite Ausnehmung ist für die Aufnahme eines in das erste Kettenglied eingreifende Kettengliedes vorgesehen. Die erste und/ oder die zweite Ausnehmung können auch in Form einer Kontaktfläche ausgebildet sein mit dem das jeweilige Kettenglied in Kontakt tritt.
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Weiterhin ist es durch den Einsatz von einem Justierelement möglich, die Kettenlänge in geringerem Maße als durch Entfernen eines Kettengliedes zu verkürzen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass zumindest eine der Ausnehmungen, vorzugsweise beide Ausnehmungen zumindest ein Segment mit einer konvexen Oberflächenkontur in Bezug auf eine Schnittebene aufweist.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die konvexe Oberflächenkontur der ersten Ausnehmung in einem rechten Winkel zu einer konkaven Oberflächenkontur der zweiten Ausnehmung angeordnet in Bezug auf die vertikale Richtung des Justierelementes. Die Kettenglieder sind unter Spannung in der Regel in einem rechten Winkel zueinander angeordnet. Durch die Anordnung der konvexen Oberflächenkontur kann eine gute Aufnahme der Kettenglieder in einem Justierelement erreicht werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erste Ausnehmung in Bezug auf mindestens eine erste Mittenebene ein Kreissegment umfasst. Vorzugsweise weist die erste Ausnehmung in Bezug auf eine zweite Mittenebene eine Kontur eines Kreissegmentes auf. Dabei sind die erste und die zweite Mittenebene senkrecht zueinander angeordnet. Diese Ausformung ist an die Außenkontur des ersten Kettengliedes angepasst. Insbesondere weist die Oberflächenkontur der ersten Ausnehmung die Form eines Segmentes eines aufgeschnittenen Torus auf. Dadurch kann bei montiertem Justierelement bei Spannung der Kette die Flächenbelastung des Justierelementes reduziert werden. Das trägt zur Steigerung der Belastbarkeit und der Haltbarkeit der Justierelemente bei.
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in einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, die zweite Ausnehmung in Bezug auf mindestens eine erste Mittenebene als Kreissegment auszubilden. Dadurch ist das Justierelement an Standard-Kettenglieder angepasst und weist eine vergrößerte Kontaktfläche auf. Insbesondere wenn das Justierelement beidseitig eine an die Kettengliederform angepasste Oberflächenkontur aufweist, kann die maximal pro Fläche wirkende Kraft durch Vergrößerung der Kontaktfläche im Kraftübertragungsweg reduziert werden. Das trägt zur Haltbarkeit und Belastbarkeit des Justierelementes bei.
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Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, mindestens eine der beiden Ausnehmungen torusförmig auszubilden. Dabei wird von torusförmig auch ein Torussegment umfasst. Auch ein Oberflächensegment eines dupinschen Zykliden ist mit umfasst.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erste Ausnehmung zwei Schenkel zur kraftschlüssigen Aufnahme des ersten Kettengliedes umfasst. Dadurch kann ein Herausfallen während des Montageprozesses verhindert werden. Dadurch wird die Montage erleichtert. Im montierten Zustand kann ein Verrutschen des Justierelementes verhindert werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die zweite Ausnehmung zwei Schenkel zur kraftschlüssigen Aufnahme des anderen Kettengliedes umfasst. Dadurch kann ein Verrutschen bei gespannter Kette verhindert werden. Darüber hinaus kann die kraftschlüssige Verbindung im Montageprozess vorteilhaft sein, insbesondere wenn nur die zweite Ausnehmung mit entsprechenden Schenkeln versehen ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Schenkel der ersten und/oder der zweiten Ausnehmung gleichlang sind.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist es vorgesehen das Justierelement mit einer Anlagefläche zu versehen, so dass das Justierelement vor kraftschlüssiger Verbindung bei der Montage durch Anlage an dem ersten Kettenglied geführt ist. Vorzugsweise weist das Justierelement mindestens einen Schenkel auf, der zur Bildung einer Anlagefläche für die Montage eine größere Längenerstreckung aufweist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind Justierelemente vorgesehen, bei denen ein Abstand der ersten Ausnehmung zur zweiten Ausnehmung entlang einer Mittenachse zur Vorgabe einer Längenänderung der Kette durch das Justierelement unterschiedlich groß ist. Insbesondere haben sich Abstände im Bereich von 3 bis 20 mm, insbesondere im Bereich von 5 bis 15 mm als vorteilhaft herausgestellt.
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Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, dass die Justierelemente aus Hartgummi, Kunststoff oder aus Metall, vorzugsweise aus Stahl, bestehen. Insbesondere hat sich die Herstellung durch 3-Druck als vorteilhaft herausgestellt.
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in einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen ein Sortiment an Justierelement bereitzustellen, das verschiedene Justierelemente umfasst. Durch die unterschiedlichen Justierelemente wird eine Justierung um ein vorbestimmtes Maß möglich. Dadurch kann die Anzahl der eingesetzten Justierelemente verringert werden.
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Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt die Justierelemente mit einer Kodierung zu versehen.
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Als besonders vorteilhaft hat sich eine Farbkodierung herausgestellt, wobei zur Kennzeichnung der verschiedenen Abstände eine Kodierung vorgesehen ist, vorzugsweise die Justierelemente farbkodiert sind. Dadurch kann leicht die Justierung durch das entsprechende Justierelement erkannt werden. Insbesondere unter schlechten Sichtverhältnissen oder bei wenig Fachkenntnis kann durch die Vorgabe des zu montierenden Justierelementes mit entsprechendem Farbkode eine verbesserte Nachjustierung der Kettenlänge erreicht werden.
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Es hat sich insbesondere als vorteilhaft herausgestellt, dass die Justierelemente farbig im Farb-Code ausgestaltet sind. Das kann einfach durch Verwendung von entsprechend farbigem Material bei der Herstellung auf einfache Weise erreicht werden.
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Die Verwendung von Justierelementen für die Ausrichtung von Lagerelementen insbesondere einer Aufhängung einer Bandtragrolle, auch als Tragrolle oder Lagerrolle bezeichnet, hat sich als vorteilhaft herausgestellt. Derartige Aufhängungen sind insbesondere bei Gurtförderern im Bergbau vorgesehen. Durch die Verwendung von Justierelementen kann eine verbesserte Ausrichtung der Lagerrollen eines Gurtförderers erreicht werden. Durch die verbesserte Ausrichtung des Fördergutes kann insbesondere der erforderliche Energieverbrauch und der Verschleiß bei Elementen des Gurtförderers reduziert werden.
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Anhand von Ausführungsbeispielen werden weitere vorteilhafte Ausprägungen der Erfindung erläutert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Die genannten Merkmale können nicht nur in der dargestellten Kombination vorteilhaft umgesetzt werden, sondern auch einzeln untereinander kombiniert werden. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
- 1 Gurtförderer
- 2 Kettenglieder mit Justierelement
- 3 Kettenglieder mit Justierelement
- 4 Kettenglieder mit Justierelement
- 5 Kettenglieder mit unterschiedlichen Justierelementen
- 6 3D und Schnittdarstellung durch ein Justierelement
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Nachfolgend werden die Figuren detaillierter beschrieben.
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Anhand der Figuren wird nachfolgend die Erfindung näher beschrieben. In 1 ist ausschnittsweise ein Gurtförderer 1 gezeigt. Durch einen nicht dargestellten Antrieb wird ein Fördergurt, auch als Gurt 2 bezeichnet, angetrieben. Der Gurt 2 wird durch ein Gerüst 3 gelagert. Das Gerüst 3 ist üblicherweise in Segmente 103 unterteilt. Das Gerüst 3 umfasst Aufhängvorrichtungen 105 für Ketten. Durch die Ketten 5 werden Lagerrollen 4 an dem Gerüst 3 aufgehängt und damit mit dem Gerüst 3 fest verbunden. Zum festen Verbinden einer Kette mit einer Aufhängvorrichtung ist ein Kettenverschluss 6 vorgesehen. Auf den Lagerrollen 4 ist der Gurt 2 gelagert. Durch die Kürzung der jeweiligen Kette kann die Position der Lagerrollen verändert werden. Durch eine Veränderung der Position der Lagerrollen 4 kann der Lauf des Gurtes 2 gezielt verändert werden. Durch den Einsatz von Justierelement, wie in den nachfolgenden Figuren gezeigt, kann die Länge der Kette 5 verkürzt werden, wobei das Maß der Verkürzung kleiner ist als die Längenveränderung durch ein Kettenglied. Vorzugsweise ist durch ein Justierelement 10 eine Verkürzung kleiner als die halbe Länge eines Kettengliedes 8 möglich. Als Kettengliedlänge wird die durch ein Kettenglied bereitgestellte Verlängerung der Kette bezeichnet. Diese Verlängerung entspricht dem Maximum des Innendurchmessers des Kettengliedes. Wenn die Kettenglieder der Kette 5 unterschiedlich lange Kettenglieder aufweisen, bezieht sich diese Angabe auf das Kettenglied 8 mit dem größeren Innendurchmesser 107 der ineinander greifenden Kettenglieder 7, wobei in diese beiden Kettenglieder 7 ein Justierelement 10 angeordnet wird. Als ringförmiges Kettenglied werden alle geschlossenen Kettenglieder 8 verstanden.
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Anhand von den 2 bis 4 wird die Montage eines Justierelementes 10 näher beschrieben. In 2 sind zwei ineinander greifende Kettenglieder gezeigt, wobei eines der Kettenglieder, als zweites Kettenglied 31 bezeichnet, zu dem anderen Kettenglied, als erstes Kettenglied 30 bezeichnet, verschwenkt wird. Dadurch ist ein Bereich des ersten Kettengliedes 30 freigegeben und das Justierelement 10 kann eingelegt werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Justierelement 10 eingeklipst wird. Das Justierelement 10 kann mit zwei seitlichen Schenkeln 16 ausgebildet sein, wobei durch zwei seitliche Schenkel eine kraftschlüssige Verbindung zu einem der Kettenglieder hergestellt werden kann. Dadurch kann ein Herausfallen verhindert werden. Es kann alternativ auch eine formschlüssige Verbindung mit dem ersten Kettenglied 30 vorgesehen sein, wobei Bereiche des ersten Kettengliedes in dem Justierelementes formschlüssig aufgenommen sind. Durch den Formschluss wird ein Herausfallen des Justierelementes 10 aus dem ersten Kettenglied während der weiteren Montage verhindert.
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In 3 ist gezeigt, dass das zweite Kettenglied 31 zurückgeschwenkt ist. Das zweite Kettenglied 31 ist in der zweiten Ausnehmung 13 des Justierelementes 10 angeordnet. Das zweite Kettenglied 31 wird wieder in die ursprüngliche Position zurückgeführt, wobei nun zwischen den beiden Kettengliedern 7 das Justierelement 10 aufgenommen ist, 4. Wird nun die Kette gespannt, so wird die wirkende Kraft von dem ersten 30 auf das zweite Kettenglied 31 über das Justierelement 10 übertragen.
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Die Justierelemente sind insbesondere für den Einsatz im Bergbau geeignet. Hier werden oftmals Bandtragrollen gelenkig zu sogenannten Girlanden miteinander verbunden. Im Folgenden ist beispielhaft für eine Gurtförderanlage die auf die Justierelemente bzw. auf die Kettenglieder wirkende Kraft bei verschiedenen Beladungen und bei verschiedenen Gurtspannungen für einen Muldungswinkel γ von 43° aufgeführt.
| 1 | Höhenversatz zu Nachbargirlanden [mm] | 0 | 10 | 20 | 30 |
| 2 | Auflast aus Gurtzug 400 kN [N] | 0 | 4600 | 8384 | 12179 |
| 3 | Auflast aus Gurtzug 1200 kN [N] | 0 | 12186 | 22421 | 33601 |
| 4 | Auflast aus Gurt und Beladung 30.000 tph [N] | 27264 | 27264 | 27264 | 27264 |
| 5 | Eigengewichtskraft Girlande [N] | 2102 | 2102 | 2102 | 2102 |
| 6 | Zugkraft [N] pro Aufhängung bei 400 kN Gurtzug 0,5*(2+4+5)/sin(γ) | 21529 | 24902 | 27676 | 30458 |
| 7 | Zugkraft [N] pro Aufhängung bei 1200 kN Gurtzug 0,5*(3+4+5)/sin(γ) | 21529 | 30463 | 37967 | 46164 |
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Beladungen jenseits der 30 000 t/h kommen nur als Lastspitzen vor. Im Extremfall, 30mm Versatz zur Vorgänger- und Nachfolgergirlande, maximaler Gurtzug von 1200 kN, können Zugkräfte bis etwa 50kN auftreten.
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Es lassen sich Formstücke in Kunststoff, Hartgummi oder Stahl, insbesondere gesenkgeschmiedet, herstellen, die leicht einzulegen und nur in einer bestimmten Position wieder demontierbar (und damit weitgehend unverlierbar) sind.
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Durch die Verwendung von Justierelementen aus Kunststoff, Hartgummi oder anderen nichtmetallischen Werkstoffen kann eine Schallentkopplung der Bandtragrollen von den Längsholmen erreicht werden. Dadurch wird die Emission von Schall reduziert.
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In 5 sind drei ineinander greifende Kettenglieder gezeigt, bei denen jeweils ein Justierelement 10 eingesetzt ist. Die Justierelemente weisen im Vergleich jeweils einen anderen Mittenabstand 35 auf. Dadurch wird die Länge der ineinander greifenden Kettenglieder 7 um jeweils den Mittenabstand des Justierelementes 10 verkürzt. In dem ganz rechts in 5 gezeigten Beispiel ist der Mittenabstand 35 des Justierelementes 10 am geringsten. Bei dem ganz links in 5 ist der Mittenabstand des eingesetzten Justierelementes 10 am größten und damit ist auch der Betrag der Verkürzung der Kette am größten. Aufgrund der schwarz/weiß Darstellung ist eine Farbkodierung 17 nicht ersichtlich. So ist das Justierelement 10 ganz rechts gelb und das Justierelement 10 ganz links blau und das Justierelement 10 in der Mitte rot. Es könnten auch andere Farben verwendet werden. Auch könnte nur durch einen farblich markierten Bereich das Maß der Verkürzung einer Kette 5 markiert sein. Durch die Farbmarkierung ist es einfach möglich im Nachgang auch die vorgenommene Verkürzung zu kontrollieren und auch bei der Montage ist sofort ersichtlich welches Justierelement zu monieren ist, um eine vorbestimmte Verkürzung der Kette vorzunehmen.
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In 6 sind Justierelemente in 3D-Ansicht gezeigt und auch ein Schnitt durch eine Mittenebene gezeigt. In dieser Darstellung wird die erste Ausnehmung 12 als torusförmige Ausnehmung 14 klarer ersichtlich. Auch die zweite Ausnehmung 13 wird als torusförmig ausgebildete zweite Ausnehmung 15 ersichtlich.
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In der rechten Schnittdarstellung sind die Schenkel 22 der zweiten Ausnehmung ersichtlich, die das zweite Kettenglied formschlüssig aufnehmen. Das zweite Kettenglied kann in die zweite Ausnehmung eingeklipst werden. Das erste Schenkelpaar 21 weist nach unten und ist um 90° gedreht zu dem zweiten Schenkelpaar angeordnet. Die erste Ausnehmung umfasst in Bezug zu einer ersten vertikalen Schnittebene, wobei diese Schnitteben die erste Ausnehmung mittig (nicht dargestellt) schneidet, einen kleinen Radius 50 auf. Dieser kleine Radius 50 ist auch in der parallel zu dieser Schnittebene verlaufende Fläche 40 ersichtlich. In dieser Schnittebene weist die zweite Ausnehmung 13 einen größeren Radius 56 als die erste Ausnehmung 12 auf.
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In einer zweiten vertikal verlaufenden Schnittebene, weist die zweite Ausnehmung 13 einen kleinen Radius 54 auf und die erste Ausnehmung 12 weist einen größeren Radius 52 als die zweite Ausnehmung 13 auf. Diese Schnitteben fällt mit der Fläche 42 zusammen.
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Aus dieser Abbildung ist zu ersehen, dass die erste und die zweite Ausnehmung die Form eines Torussegmentes aufweisen.
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In 7 ist die Herstellung eines Justierelementes 10 schematisch dargestellt. Auf einem Träger 126, wie beispielsweise einer Speicherkarte, ist ein Rechenprogramm enthalten. Das Rechenprogramm wird einer Steuereinheit 120 zugeführt. Das Rechenprogramm könnte auch direkt, z.B. übers Internet einer Steuereinheit zugeführt werden. Die Steuereinheit 120 steht in Signalverbindung mit einem 3D-Drucker 124. Bei Ausführung des Rechenprogrammes 122 durch die Steuereinheit 120 wird der mit der Steuereinheit in Verbindung stehende 3D-Drucker 124 veranlasst ein Justierelement 10 zu drucken.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gurtförderer
- 2
- Gurt
- 3
- Gerüst
- 4
- Bandtragrollen
- 5
- Kette
- 6
- Kettenverschluss
- 7
- ineinander greifende Kettenglieder
- 8
- ringförmige Kettenglieder
- 10
- Justierelement
- 11
- Höhe des Justierelementes
- 12
- erste Ausnehmung
- 13
- zweite Ausnehmung
- 14
- torusförmige erste Ausnehmung
- 15
- torusförmige zweite Ausnehmung
- 16
- seitlicher Schenkel (torusförmige Ausnehmung)
- 17
- Farbkodierung
- 18
- 3D-gedrucktes Justierelement
- 19
- Justierelement aus Kunststoff
- 20
- Justierelement aus Hartgummi
- 21
- Schenkelpaar der ersten Ausnehmung
- 22
- Schenkelpaar der zweiten Ausnehmung
- 30
- erstes Kettenglied
- 31
- zweites Kettenglied, eingreifendes Kettenglied
- 35
- Mittenabstand (Verkürzung der Kette)
- 40
- Fläche parallel zur ersten Schnittebene/ erste Mittenebene
- 42
- Fläche entsprechend zweiter Schnittebene/ zweite Mittenebene
- 50
- erstes Kreissegment der ersten Ausnehmung in der ersten Ebene, kleiner Radius
- 52
- zweites Kreissegment der ersten Ausnehmung in zweiter Mittenebene, großer Radius
- 54
- erstes Kreissegment der 2.Ausnehmung bzgl. 2. Mittenebene, kl. Radius
- 56
- zweites Kreissegment der 2. Ausnehmung bzgl. erster Mittenebene, gr. Radius
- 120
- Steuereinheit
- 122
- Rechenprogramm
- 124
- 3D-Drucker
- 126
- Träger
