-
Die
Erfindung betrifft eine Förderbandwaage zur
kontinuierlichen Bestimmung des auf einem Gurtbandförderer transportierten
Schüttguts.
-
Die
gesamte Messanordnung ist in einer gebräuchlichen und äußerlich
unveränderten
Tragrolle untergebracht. Die Fördermengenbestimmung
ist damit in allen Bereichen, in denen Tragrollen zum Einsatz kommen,
nahezu uneingeschränkt
möglich.
-
Um
alle durch das Fördergut
einwirkenden Kräfte
zu erfassen, ist der Einsatz mehrerer Tragrollen der erfindungsgemäßen Art
in einer Tragrollengirlande sinnvoll.
-
Hier
sind die Messwerte, bedingt durch die unterschiedlichen Krafteinleitungen
in die seitlichen Tragrollen und die untere Tragrolle, einzeln zu
bewerten und nachfolgend elektrisch zu einem Messergebnis zusammenzufassen.
-
Auf
Grund der geschützten
Unterbringung aller Bauelemente der Messanordnung empfiehlt sich die
Verwendung in Bereichen, die stark verschmutzen können und/oder
die einer hohen Umweltbelastung durch Witterungseinflüsse ausgesetzt
sind.
-
Insbesondere
wurde die als Förderbandwaage
konzipierte Tragrolle für
die Anwendung in Gurtbandförderanlagen
der Montanindustrie entwickelt.
-
Sie
ist hier in Bereichen mit schwierigen Einsatzbedingungen verwendbar,
wodurch Messungen auf dem Gewinnungsgerät unmittelbar nach dem Graborgan
möglich
sind.
-
Der
Einsatz von Förderbandwaagen
nach Maßgabe
der Erfindung ist gleichermaßen
in Anlagen der in Rede stehenden Art anderer Industriebereiche möglich.
-
Stand der
Technik
-
Förderbandwaagen
sind insbesondere im Bergbau umfangreich genutzter Stand der Technik.
-
Dabei
sind die Mess- bzw. Wägeeinrichtungen
Bestandteil des Förderers
und stehen in Wirkverbindung zum Fördergurt. Nach der
DD 234 079 und der
DE 103 48 148 können diese
zwischen der Tragrolle bzw. der Tragrollengirlande und dem Traggerüst des Förderers
angeordnet sein.
-
Als
nachteilig muss hier, wie auch allgemein, angesehen werden, dass
die Wägeeinrichtungen
einer sehr hohen Schmutzbelastung ausgesetzt sind, was eine unakzeptabel
hohe Störanfälligkeit
zur Folge hat. Förderbandwaagen
mit den beschriebenen Wägeeinrichtungen
sind daher für
den rauhen Bergbaubetrieb eher ungeeignet.
-
Bei
einer „Einrichtung
zur Messung von beispielsweise Schlupf, Drehzahl oder Geschwindigkeit, insbesondere
an Gurtbandförderern" nach
DE 295 18 091 ist dieses Problem
durch die Unterbringung aller apparativen Bestandteile innerhalb
einer Tragrolle gelöst.
-
Für die Aufgabenstellung
der angemeldeten Erfindung kann diese Tatsache allerdings lediglich als
Anregung dienen, weil Merkmale im Hinblick auf die Messung der auf
die Tragrolle in Folge der Bandbeladung einwirkenden Kraft nicht
entnehmbar waren.
-
Aufgabenstellung
-
Somit
ist aufgabenhaft eine Förderbandwaage
zu entwickeln, bei der alle für
die Messung wesentlichen apparativen Bauteile innerhalb der Tragrolle
angeordnet und somit vor äußeren Einflüssen geschützt untergebracht
sind. Auf die Anbringung von mechanischen Zusatzteilen ist zu verzichten.
Mit Blick auf die universelle Einsetzbarkeit soll die Außenkontur
der Tragrolle unverändert
bleiben. Letztere soll insbesondere in der Montanindustrie einsetzbar
sein.
-
Die
Lösung
der Aufgabenstellung ist im Schutzanspruch 1 angegeben.
-
Die
untergeordneten Ansprüche
enthalten zweckmäßige Ausgestaltungen
der im Schutzanspruch 1 aufgeführten
Merkmale.
-
Das
Wirkprinzip einer Tragrolle besteht üblicherweise darin, dass ein
Mantelrohr um eine feststehende Achse rotiert. Auf das Mantelrohr
wirken vom aufliegenden Fördergurt
und dessen Beladung ausgehende Kräfte ein, die über die
Tragrollenachse in die Konstruktion des Gurtbandförderers
eingeleitet werden.
-
Diese
Kräfte,
deren kontinuierliche Messung für
die Ermittlung von Fördermengen
und damit für die
Betriebsführung
von Bedeutung ist, unterliegen bei Betrieb der Förderanlage ständigen Schwankungen.
-
Zur
Kraftmessung eignen sich allgemein Sensoren, die aus einem Federkörper bestehen,
der durch die zu messende Kraft elastisch deformiert wird. Der Federkörper wirkt
mit einer Vorrichtung zur Messung dieser Deformation zusammen. Die
Verformung kann schließlich
als elektrische Größe abgebildet
werden.
-
Die
Aufgabenstellung ist erfindungsgemäß gelöst worden, indem wenigstens
ein Kraftsensor in den Kraftfluss innerhalb der Tragrolle zwischen
der Tragrollenachse und dem Mantelrohr integriert ist, wobei zusätzliche
Elemente zur Positionierung des Kraftsensors und zur Einleitung
der einwirkenden Kräfte
in Selbigen erforderlich sind.
-
Diese
sind im Wesentlichen ein zwischen der Tragrollenachse und dem Mantelrohr
befindliches Tragrohr, wenigstens ein Führungsbolzen zur exakten Verlagerung
des Kraftsensors in der Tragrollenachse, weiterhin Spannschrauben
zur Erzeugung einer vom Tragrohr ausgehenden Vorspannkraft auf den
Kraftsensor. Schließlich
können
diverse Überlastsicherungen
an geeigneter Stelle angebracht sein.
-
Das
Tragrohr bildet mit der Tragrollenachse eine relativ feststehende
Einheit, wobei das Mantelrohr auf dem Tragrohr drehbar gelagert
ist. Der Kraftsensor liegt in einer mittigen rechtwinklig zur Achsrichtung
in die Tragrollenachse eingebrachten Ausfräsung, die auch als abgesetzte
durchgehende Bohrung ausgeführt
sein kann.
-
Für die exakte
Positionierung und Fixierung des Kraftsensor sorgt ein formschlüssig an
die Kontur des Kraftsensors angepasster Führungsbolzen. Dieser ist fest
am Tragrohr montiert. Alternativ kann der Führungsbolzen mit einem weiteren
Führungsbolzen in
Wirkverbindung stehen.
-
Der
Kraftsensor ist durch Spannschrauben, die jeweils seitlich der Bohrung
bzw. der Ausfräsung angeordnet
sind, über
das Tragrohr und den am Kraftsensor angreifenden Führungsbolzen
in Richtung Tragrollenachse vorgespannt. Darüber hinaus sorgen die Spannschrauben
für die
sichere Fixierung des Tragrohrs auf der Tragrollenachse.
-
Eine Überlastung
der Spannschrauben verhindern auf der Gegenseite am Tragrohr befindliche Überlastsicherungen,
die eine Abstandsbegrenzung zwischen Tragrohr und Tragrollenachse
darstellen.
-
Mehrfachanordnungen
von Kraftsensoren mit den zugehörigen
Spannschrauben sind möglich und
in bestimmten Fällen
sinnvoll.
-
Nach
der Montage von Kraftsensor, Tragrollenachse, Tragrohr, Führungsbolzen
und Spannschrauben ist der Kraftsensor elektrisch an ein Kalibriermessgerät anzuschließen und
durch gleichmäßiges Anziehen
der Spannschrauben auf etwa 75 % seines Nennwertes einzustellen.
Danach sind die Spannschrauben zu kontern. Nach Montage der Lager
und des Mantelrohrs ist die erfindungsgemäße Förderbandwaage in Form einer
Tragrolle einsatzfähig.
-
Bei
Belastung des Mantelrohrs erfährt
der Kraftsensor eine Entlastung entgegen der Vorspannkraft, und
zwar über
das Tragrohr und den angreifenden Führungsbolzen.
-
Das
durch die Krafteinleitung vom Maximalwert aus abnehmende Messsignal
wird mit an sich bekannten technischen Mitteln aufbereitet und ausgewertet.
Diese sind nicht Gegenstand der Erfindung. Beim Einsatz mehrerer
Tragrollen sind die Signale entsprechend ihrer Wertigkeit zusammenzufassen
und als summiertes Signal abzubilden.
-
Ausführungsbeispiel
-
Im
nachfolgenden Ausführungsbeispiel
wird eine für
den Einsatz in Bandanlagen der Braunkohlengewinnung vorgesehene
Förderbandwaage
der erfindungsgemäßen Art,
nämlich
in Form einer Tragrolle, an Hand einer skizzenhaften Darstellung
näher erläutert. Die
verwendeten Bezugszeichen bedeuten:
-
- 1
- Tragrollenachse,
- 2
- Mantelrohr,
- 3
- Führungsbolzen,
- 4
- Führungsbolzen,
- 5
- Tragrohr,
- 6
- Kraftsensor,
- 7
- Überlastsicherung,
- 8
- Spannschraube,
- 9
- Lager
- 10
- Führungsstift 10.
-
Gemäß 1 ist
die Förderbandwaage
wie folgt zusammengesetzt:
Zwischen der Tragrollenachse 1 und
dem Mantelrohr 2 ist ein Tragrohr 5 mittels Spannschrauben 8 positioniert.
Das Mantelrohr 2 ist auf Lagern 9, vorzugsweise
Kugellagern, auf dem Tragrohr 5 drehbar. Die Tragrollenachse 1 weist
eine mittig rechtwinklig zur Achsrichtung angeordnete Bohrung auf.
Diese ist im unteren Teil durchmessererweitert.
-
In
diesem Teil der Bohrung liegt der Kraftsensor 6 ein. Er
ist mit dem Führungsbolzen 3,
dessen durchmesserreduzierter Führungsstift 10 durch
den Kraftsensor 6 geführt
ist, fixiert. Mit dem Führungsbolzen 3 steht
ein weiterer Führungsbolzen 4,
der von der gegenüberliegenden
Seite in die Bohrung eingesetzt ist, in Wirkverbindung, indem der
Führungsstift 10 im
Führungsbolzen 4 längsbeweglich ist.
Beide Führungsbolzen 3 und 4 sind
fest am Tragrohr 5 montiert.
-
Der
Kraftsensor 6 ist mittels der Spannschrauben 8 über das
Tragrohr 5 und den Führungsbolzen 3 in
Richtung Tragrollenachse 1 vorgespannt.
-
Weiterhin
sind zwei Überlastsicherungen 7 in Form
von Stellschrauben vorgesehen.
-
Diese
sind so im Tragrohr 5 angeordnet, dass eine Abstandsbegrenzung
zwischen Tragrohr 5 und Tragrollenachse 1 gegeben
ist.
-
Um
Wiederholungen zu vermeiden, wird zur weiteren Erläuterung
auf die vorgenannten Ausführungen
der Beschreibung verwiesen.