DE19544810A1 - Kupplungsstab - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kupplungsstab für gelenkig ineinandergreifende Scharnierbögen von Riemenverbindern zum Verbinden der Bandenden von Transportbändern, mit einer biegsamen Stabachse und einem Stabmantel aus die Stabachse umgebenden Hülsen vorgegebener Länge.

Es ist ein Kupplungsstab für Riemenverbinder zum Verbinden der Bandenden von Transportbändern bekannt, bei welchem Kernstücke definierter Länge im Inneren von mindestens einem Hüllelement angeordnet sind. Bei diesem bekannten Kupplungsstab besteht das Hüllelement aus einem relativ weichen, sich während des Betriebes verformenden Werk­ stoff, während die Kernstücke eine derartige Länge aufwei­ sen, daß sie sich jeweils durch mehr als zwei Scharnier­ bögen der Riemenverbinder erstrecken. Bei dieser Ausfüh­ rungsform soll das Hüllelement nur zur Herstellung des stabförmigen Gebildes und zum Einführen der Kernstücke in den Scharnierbogenbereich der Riemenverbinder dienen. Je­ doch ist das Hüllelement zur Aufnahme der auftretenden Be­ anspruchungen nicht in der Lage, da es aus einem relativ weichen und sich während des Betriebes verformenden Werk­ stoff besteht. Vielmehr sollen die auftretenden Beanspru­ chungen ausschließlich von den Kernstücken übertragen wer­ den. Das kann jedoch schon deshalb nicht gelingen, weil die zwischen den Scharnierbögen der Riemenverbinder und dem Kupplungsstab in ganz erheblichem Maße auftretenden Verschleißbeanspruchungen zwangsläufig zu einer alsbaldi­ gen Beschädigung und schließlich Zerstörung des weichen Hüllelementes führen müssen. Dann geht auch die Lagesiche­ rung der Kernstücke verloren (vergl. DE 44 16 079).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kupplungs­ stab der eingangs beschriebenen Ausführungsform zu schaf­ fen, der sich durch hohe Anpassungsfähigkeit an die auf­ tretenden Transportbandbewegungen und lange Lebensdauer auszeichnet.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Kupplungsstab dadurch, daß die Hülsen aus einem ver­ schleißfesten Hartmaterial bestehen und eine Auskleidung aus kriechfähigem Weichmaterial aufweisen. - Diese Maßnah­ men der Erfindung haben zur Folge, daß sich der Kupplungs­ stab durch hohe Anpassungsfähigkeit an die im Betrieb auf­ tretenden Beanspruchungen und Verformungen ebenso aus­ zeichnet wie durch eine hohe Verschleißfestigkeit. Denn einerseits läßt sich eine hochbiegsame Stabachse verwirk­ lichen, während andererseits die gleichsam einen glieder­ artigen Stabmantel bildenden Hülsen aus einem besonders verschleißfesten Material bestehen und dennoch den Biege­ bewegungen der Stabachse unschwer folgen können. In diesem Zusammenhang ist die kriechfähige Auskleidung der Hülsen von besonderer Bedeutung, weil das kriechfähige Material aufgrund der wechselnden Verformungen des Kupplungsstabes in die Ringspalte zwischen den mit entsprechenden Abstän­ den auf die Stabachse aufgefädelten Hülsen eindringt und dort eine Pufferwirkung erzeugt, welche eine gegenseitige Beeinträchtigung der aus Hartmaterial bestehenden Hülsen infolge der auftretenden Beanspruchungen und insbesondere trogartigen Verformungen des Kupplungsstabes bei umlaufen­ dem Transportband verhindert. Tatsächlich ist der erfin­ dungsgemäße Kupplungsstab derart biegsam, daß nicht nur eine trog- oder muldenförmige Biegung, sondern selbst eine nahezu 180°-Biegung einwandfrei von dem Kupplungsstab auf­ genommen werden kann, nämlich aufgrund seiner hochbieg­ samen Stabachse und den unter Zwischenschaltung der Aus­ kleidung darauf gliederartig angeordneten Hülsen, welche die Biegebewegungen der Stabachse im Hülsenabstand bzw. mit der durch die Länge der Hülsen vorgegebenen Teilung unschwer mitmachen können. Durch die Anpassungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Kupplungsstabes an die wechselnden Verformungen des umlaufenden Transportbandes wird zugleich eine schonende Bandbehandlung im Bereich der miteinander verbundenen Bandenden erreicht, werden also solche Bandbe­ anspruchungen vermieden, die sonst aus der scharnierarti­ gen Bandverbindung unter Verwendung von einerseits Riemen­ verbindern und andererseits eines gemeinsamen Kupplungs­ stabes resultieren. - Im Ergebnis wird nicht nur die Lebensdauer des erfindungsgemäßen Kupplungsstabes, sondern der Verbindung eines umlaufenden endlosen Transportbandes im ganzen erheblich erhöht.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden aufgeführt. So schlägt die Erfindung vor, und diesem Vor­ schlag kommt selbständige Bedeutung zu, daß die Hülsen aus einem austenitischen Mangan-Hartstahl bestehen, z. B. aus einem Mangan-Hartstahl X 120 Mn 12 mit

C 1,10 bis 1,30%
Si 0,30 bis 0,50%
Mn 12,00 bis 13,00%
P ≦ 0,10%
L ≦ 0,04%.

Es besteht aber auch die Möglichkeit, daß die Hülsen aus einem gehärteten Stahl oder gehärteten Stahllegierungen bestehen, die sich ebenfalls durch eine hohe Widerstands­ fähigkeit auszeichnen. Auch Metallegierungen mit größerer Widerstandsfähigkeit kommen für die Herstellung der Hülsen in Frage. Nach einer besonderen Ausführungsform bestehen die Hülsen aus einem Wolframstahl mit einem vorgegebenen, nämlich erhöhten Kohlenstoffgehalt. Ein erhöhter Kohlen­ stoff ist bei einem solchen Wolframstahl erforderlich, da­ mit der vorhandene Kohlenstoff nicht vollständig durch das Wolfram zu Karbid abgebunden wird. Tatsächlich darf die Grundmasse des Wolframstahls nicht kohlenstofffrei werden, um eine hinreichende Härtbarkeit zu erhalten. - Im Rahmen der Erfindung können die Hülsen ferner auch aus Keramik bestehen.

Die Hülsen weisen vorzugsweise eine glatte Oberfläche auf. Es besteht aber auch die Möglichkeit, daß die Hülsen eine gerillte Oberfläche besitzen und jede Rille zur Lagerung eines Scharnierbogens eingerichtet ist, folglich eine wohldefinierte Anordnung der Scharnierbögen auf den Hülsen erreicht wird. Die Hülsen sind zweckmäßigerweise zur Lage­ rung von mindestens drei Scharnierbögen eingerichtet. Sie können als umfangsseitig geschlossene oder längsgeschlitz­ te Hülsen ausgebildet sein, um deren Montage auf die Stab­ achse zu erleichtern. Zu diesem Zweck können die Hülsen auch über sollbruchgerechte Verbindungsstege miteinander verbunden sein. Diese Verbindungsstege brechen im Einsatz des Kupplungsstabes infolge der auftretenden Biegebean­ spruchungen und stören folglich nicht. - Weiter sieht die Erfindung vor, daß die Auskleidung aus Kautschuk oder ei­ nem kriechfähigen Kunststoff wie beispielsweise Polyamid besteht. Die Stabachse besteht zweckmäßigerweise aus einem weichen bzw. flexiblen Stahlkabel oder Kabel aus entspre­ chenden Stahllitzen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, daß die Stabachse aus korrosionsbeständigen Metallen, Kunststoffmaterialien, Textilmaterialien oder deren Mischungen besteht, jedenfalls unschwer als hochbiegsame und nahezu flexible Stabachse hergestellt werden kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläu­ tert; es zeigen:

Fig. 1 ausschnittsweise einen erfindungsgemäßen Kupplungs­ stab im Axialschnitt,

Fig. 2 eine abgewandelte Ausführungsform des Gegenstandes nach Fig. 1,

Fig. 3 eine weitere abgewandelte Ausführungsform des Gegenstandes nach Fig. 1,

Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 5 einen Radialschnitt durch eine längsgeschlitzte Hülse für die Gegenstände nach den Fig. 1 und 2,

Fig. 6 einen Radialschnitt durch eine längsgeschlitzte Hülse für den Gegenstand nach Fig. 3,

Fig. 7 ausschnittsweise über sollbruchgerechte Verbin­ dungsstege miteinander verbundene Hülsen für den Gegenstand nach Fig. 3 und

Fig. 8 ausschnittsweise eine Draufsicht auf zwei miteinan­ der verbundene Bandenden eines Transportbandes un­ ter Verwendung von Riemenverbindern und dem erfin­ dungsgemäßen Kupplungsstab.

In den Figuren ist ein Kupplungsstab 1 für Riemenverbinder mit U-förmigen Verbinderklammern 2 zum Verbinden der Band­ enden 3 von Transportbändern dargestellt, wobei die Ver­ binderklammern 2 Scharnierbögen 4 aufweisen und der Kupp­ lungsstab 1 durch die gelenkig ineinandergreifenden Schar­ nierbögen 4 von zwei Riemenverbindern hindurchgeführt ist. Der Kupplungsstab 1 weist eine biegsame Stabachse 5 und einen Stabmantel aus die Stabachse 5 umgebenden Hülsen 6 vorgegebener Länge auf. Die Hülsen bestehen aus einem ver­ schleißfesten Hartmaterial und weisen eine Auskleidung 7 aus kriechfähigem Weichmaterial auf. Nach dem Ausführungs­ beispiel bestehen die Hülsen 6 aus einem austenitischen Mangan-Hartstahl. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 weisen die Hülsen 6 eine gerillte Oberfläche auf, wobei jede Rille 8 zur Lagerung eines Scharnierbogens 4 der Riemenverbinder eingerichtet ist. Bei dem Ausführungs­ beispiel nach Fig. 2 können die Hülsen 6 innenseitig Ring­ nuten 9 zur Verankerung der Auskleidung 7 aufweisen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 weisen die Hülsen 6 eine glatte Oberfläche auf, sind also im wesentlichen zylin­ drisch ausgebildet. Im Rahmen der Erfindung besteht die Möglichkeit, wechselweise Hülsen 6 mit glatter und gerill­ ter Oberfläche zu verwenden, wobei die Hülsen 6 mit ge­ rillter Oberfläche eine verschiebesichere Halterung des Kupplungsstabes 1 gewährleisten. Die Hülsen 6 sind zur Lagerung von mindestens drei Scharnierbögen 4 eingerich­ tet. Es kann sich um umfangsseitig geschlossene Hülsen 6 handeln. Aber auch der Einsatz von längsgeschlitzten Hül­ sen 6 ist möglich und empfiehlt sich schon aus montage­ technischen Gründen. Aus diesem Grunde besteht auch die Möglichkeit, die Hülsen 6 über sollbruchgerechte Verbin­ dungsstege 10 im Zuge der Fertigung miteinander zu verbin­ den, wobei diese Verbindungsstege 10 bei in Betrieb be­ findlichem Kupplungsstab brechen und dadurch die Flexibi­ lität bzw. hohe Biegsamkeit des Kupplungsstabes 1 gewähr­ leistet bleibt.

Die Auskleidung 7 der Hülsen 6 kann aus Kautschuk oder einem Kunststoff bestehen. Infolge der auftretenden Wechselbeanspruchungen und insbesondere Biegebeanspruchun­ gen kann die kriechfähige Auskleidung 7 teilweise in die Ringspalte 11 zwischen die Hülsen 6 eintreten und dort einen Puffer 12 bilden, der einerseits die Hülsen 6 in ih­ rer Anpassungsfähigkeit an die Verformungen bzw. Biege­ bewegungen der Stabachse 5 nicht blockiert, andererseits eine gegenseitige Deformation der Hülsen 6 infolge solcher Verformungen bzw. Biegebewegungen der Stabachse 5 aus­ schließt. Die Stabachse 5 ist nach dem Ausführungsbeispiel als ein weiches und weitgehend flexibles Stahlkabel ausge­ führt.

Claims (14)

1. Kupplungsstab für gelenkig ineinandergreifende Schar­ nierbögen von Riemenverbindern zum Verbinden der Bandenden von Transportbändern, mit einer biegsamen Stabachse und einem Stabmantel aus die Stabachse umgebenden Hülsen vor­ gegebener Länge, dadurch gekennzeich­ net, daß die Hülsen (6) aus einem verschleißfesten Hartmaterial bestehen und eine Auskleidung (7) aus kriech­ fähigem Weichmaterial aufweisen.

2. Kupplungsstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen (6) aus einem austenitischen Mangan-Hart­ stahl bestehen.

3. Kupplungsstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen (6) aus einem gehärteten Stahl oder gehär­ teten Stahllegierungen bestehen.

4. Kupplungsstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen (6) aus Metallegierungen mit großer Wider­ standsfähigkeit bestehen.

5. Kupplungsstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen (6) aus einem Wolframstahl mit einem vorge­ gebenen Kohlenstoffgehalt bestehen.

6. Kupplungsstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen (6) aus Keramik bestehen.

7. Kupplungsstab nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen (6) eine glatte Oberfläche aufweisen.

8. Kupplungsstab nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen (6) eine gerillte Ober­ fläche aufweisen und jede Rille (8) zur Lagerung eines Scharnierbogens (4) eingerichtet ist.

9. Kupplungsstab nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen (6) zur Lagerung von min­ destens drei Scharnierbögen (4) eingerichtet sind.

10. Kupplungsstab nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Hülsen (6) als umfangsseitig geschlossene oder längsgeschlitzte Hülsen ausgebildet sind.

11. Kupplungsstab nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß die Hülsen (6) über sollbruch­ gerechte Verbindungsstege (10) miteinander verbunden sind.

12. Kupplungsstab nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß die Auskleidung (7) aus Kaut­ schuk oder Kunststoff, z. B. Polyamid, besteht.

13. Kupplungsstab nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß die Stabachse (5) aus einem Stahlkabel oder Kabel aus Stahllitzen besteht.

14. Kupplungsstab nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß die Stabachse (5) aus korro­ sionsbeständigen Metallen, Kunststoffmaterialien, Textil­ materialien oder deren Mischungen besteht.