DE2103656A1

DE2103656A1 - Bandförderer mit einer Spannvor richtung

Info

Publication number: DE2103656A1
Application number: DE19712103656
Authority: DE
Inventors: Peter Donald Hewood Bridgeton Glasgow Comley (Großbritannien) P
Original assignee: Mavor & Coulson Ltd , Glasgow (Großbritannien)
Priority date: 1970-01-30
Filing date: 1971-01-27
Publication date: 1971-08-05
Also published as: FR2077418A7; US3638781A; GB1276645A; ZA71332B

Description

PATENTANWÄLTE

DR.-1NG. VON KREISLER DR.-I NG. SCHÖN WALD DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DIPL-CHCM. ALEK VON KRElStER DIPL-CHEM. CAROLA KEILER DR.-ING. KL UP SC H

KDLN 1, DEICHMANNHAUS

26. Jan. 1971 Seh-DB/ls

Mavor & Coulson Limited

47 Broad Street, Bridgeton, Glasgow, S.S. (England)

Bandförderer mit einer Spannvorrichtung

Die Erfindung betrifft einen Endlosförderer mit einer Spannvorrichtung für dessen endloses FördereJ©ment, z.B. ein Band«

Die meisten bekannten Bandförderer weisen zur Sp&nnwng § des Förderbandes eine Vorrichtung auf, die in fciigs· flieineja aus einen? Schlitten besteht, der ©ine Tromml trägt, um die das Band umgelenkt ist. Der als Schlei» fenschlitten bezeichnete Troramelträger ist reit eine» Seil verbunden, das mittels unter dem Einfluß der Schwerkraft stehender Gewichte oder einer angetriebenen Winde spannbar ist.

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Eine derartige bekannte Spannvorrichtung beseitigt den Banddurehhang eines Systems und reguliert ihn in Abhängigkeit von den Belastungsbedingungen des Förde-r reps automatisch, d.h. mit zunehmender Belastung tritt eine Banddehnung ein, die von der den Schleifenschlitten anziehenden Spannvorrichtung rückgängig gemacht wird und bei abnehmender Belastung ergibt sich eine Bandverkürzung, die durch Freigabe des Bandes um ein entsprechendes Stück aufgehoben wird.

Da jedoch sämtliche bekannten Spannvorrichtungen für die bei Vollastbedingungen eintretende maximale Bandspannung sorgen müssen, sind sie für diese Spitzenbelastung gespannt. Dies bedeutet, daß das Band bei nur leichter Belastung oder sogar in unbelastetem Zustand für die herrschenden Bedingungen überspannt ist.

Ein weiterer Aspekt einer windenbetätigten Spannvorrichtung ist die Betriebszeit der Winden. Es ist wichtig* daß der Banddurchhang von der Spannvorrichtung mit der gleichen Geschwindigkeit aufgenommen wird wie er sich bildet. Die Maximalgeschwindigkeit der Entstehung des Banddurchhanges ergibt sieh normalerwise beim Anlauf eines vollbeladenen Förderers; diese Geschwindigkeit kann gut 20 bis 350 χ größer als die Spannung feel kleinen Belastungswechseln sein.

Herkömmliche Winden sind jedoch so konstruiert, daß sie mit einer Geschwindigkeit arbeiten, die der Maximal spannungsrate angemessen ist, so daß sie sich für alle anderen Betriebszustände außer einem Vollaststart zu schnell drehen. Um zu vermeiden» daß Pendelschwingungen auftreten»wenn diese Geschwindigkeit höher ist als die Betriebsbedingungen erfordern, ist es manchmal notwendig, ein Dämpfungssystem einzubauen,

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durch das sieh die Kosten und die Kompliziertheit einer _ Spannvorrichtung erhöhen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Spannvorrichtung für einen Förderer zu schaffen, die das Band automatisch in Anpassung an die Belastungsbedingungen spannt und vorzugsweise mit Geschwindigkeiten arbeitet, die denjenigen entsprechen, mit denen das Band sieh dehnt bzw. verkürzt.

Gemäß der Erfindung ist ein Endlosförderer mit einer Spannvorrichtung für das Band gekennzeichnet durch zwei Geräte zur Bestimmung und Anzeige von Spannungsveränderungen des Arbeitstrums bzw. des rücklaufenden Trumes des Bandes in Abhängigkeit vom Wechsel der Belastungsbedingungen ; durch eine Trommel, um die der rücklaufende Trum umläuft und die zur Veränderung der Bandspannungen verschiebbar ist; durch einen drehzahlveränderlichen Antrieb zur Verschiebung der Trommel sowie durch Mittel, die die Betätigung des Antriebes in Abhängigkeit von Signalen auslösen, die die Geräte aussenden, wenn die Spannungen nicht in einem vorbestimmten Verhältnis zueinander stehen, und die in Übereinstimmung mit den in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des durch Veränderungen der Belastungsbedingungen hervorgerufenen Spannungswechsels im Band wechselnden Signalcharakteristiken eine Geschwindigkeitsveränderung des Antriebes und damit der Trommelverschiebung hervorrufen.

Vorteilhaft weist der Antrieb eine Taumelscheibenpumpe auf, bei der die Neigung der Taumelscheibe von den signalabhängigen Mitteln steuerbar ist.

j50 Die Anordnung ist so getroffen, daß bei vorbestimmten Spannungsverhältnissen die Signale gleich groß sind

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und der Neigungsgrad der Taumelscheibe mit dem Ausmaß des Ungleichgewichtes zwischen den Signalen zunimmt.

Zur Verschiebung der Trommel ist eine Winde vorgesehen, die von einem Hydraulikmotor antreibbar ist, der von der Pampe gespeist wird.

Jedes Gerät kann eine hydroelastische oder elektrische Kraftmeßdose sein, die von Gelenkrahmen betätigbar ist, welche Umlenktrommeln tragen, um die das Arbeitstrum bzw. das rücklaufende Trum des Bandes herumgeführt ist.

Das signalabhängige Mittel kann ein elektrohydraulisches Servoventil sein, bei dem die Elektrosteuerung ein Servomotor 1st.

Die Theorie der Erfindung basiert auf der Bandantriebsformel: T= ju -e
t e^/

wobei die Buchstäben folgende Bedeutung haben:

T = straffe Seitensparinung des Bandes t = lockere Seitenspannung des Bandes e = konstant

/U= Reibungskoeffizient zwischen Band und Antriebstrommel ..

·© = Umschlingungswinkel des Bandes um die Antriebs trommeln.

Für jeden gegebenen Antrieb bleiben e, λχ und ·© für alle Belastungsbedingungen konstant, weshalb T ünxi t einander unabhängig von der vom Förderer getragenen Last direkt proportional sind.

Wenn diese beiden Spannungen in Form von Signalen ge-

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messen und miteinander verglichen worden sind, sollen sie bei für den Antrieb richtigem Spannungsverhältnis im Gleichgewicht sein. Ein Ansteigen der Belastung des Förderers verursacht eine Zunahme der T-Spannung mit entsprechender Vergrößerung des Signalausganges und die beiden Signale sind dann im Ungleichgewicht. Diese Abweichung kann in einen beispielsweise positiven Spannungswert umgeformt und durch geeignete Verstärkung zur Fernsteuerung der Spannwinde derart

benutzt werden, daß diese das Band aufwickelt, um das richtige Verhältnis der T -Spannungen wiederherzustellen. ^fc

Demgegenüber verursacht eine Belastungsabnahme des Förderers eine Verringerung der Spannung T, was eine Verkleinerung ihres Signalausganges zur Folge hat, weshalb die beiden Signale dann nicht mehr im Gleichgewicht sind. Dieses Ungleichgewicht wird in einen negativen Spannungswert umgewandelt und durch geeignete Verstärkung zur Fernsteuerung der Spannwinde

derart benutzt, daß diese das Band freigibt, um das korrekte Verhältnis der T -Spannungen wiederherzustellen. ^fc

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Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Fördererkopfes und einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung,

Fig. 2 die in Fig. 1 gezeigten Vorrichtungen zur Bestimmung und zur Anzeige der Spannung in vergrößertem Maßstab und

Fig. 3 die Winde und das Antriebswerk.

Der Bandförderer selbst ist in an sieh bekannter Weise ausgebildet. Sein oberer Trum 1 umläuft eine Umlenktrommel 2 bevor er zu einem Antriebskopf 3 gelangt. Hinter dem Antriebskopf 3 des Förderers ist in dem Förderband eine Schleife k ausgebildet, die um eine Trommel 5 auf einem Schleifenspannschlitten 6 herumgeführt ist. Der Schlitten 6 kann mittels eines an einer Winde 8 befestigten Seiles 7 begrenzt bewegt werden, was nachstehend näher erläutert wird. Das Band gelangt von der Schleife über eine weitere Trommel 9 zum hinteren Ende des Förderers. Der Arbeitstrum 1 des Bandes ist Spannungen "Tⁿ ausgesetzt, während der rücklauf ende Trum 10 Spannungen "tⁿ unterworfen ist.

Die Umlenktrommel 2 ist in einem Rahmen 11 gelagert, der mittels eines Scharnierbolzens 12 an einen Rahmenkasten 13 angelenkt ist. Das untere Ende des beweglichen Trommelrahmens 11 liegt gegen eine Vorrichtung 14 zum Messen oder Bestimmen und zur Anzeige der Belastung an, die als an dem Rahmenkasten 13 befestigte hydroelastische oder elektrische Kraftmeßdose ausgebildet sein kann,

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Bei dieser Anordnung trägt und mißt die Kraftmeßdose 14 eine vorbestimmte Größe der Spannung "T% der die Umlenktrommel 2 unterliegt.

Die Trommel 9 ist in ähnlicher Weise auf einem Rahmen 15 gelagert, der mit Hilfe eines Scharnierbolzens Γό an ein Gerüst 17 angelenkt ist. Das untere Ende des beweglichen Trommelrahmens 15 ruht auf einer anderen Vorrichtung 18 zur Messung bzw. Bestimmung und Anzeige der Belastung, wobei die Vorrichtung eine an dem Gerüst 17 vorgesehene hydroelastische oder elektrische Kraftmeßdose sein kann.

Bei dieser Anordnung trägt und mißt die Kraftmeßzelle 18 eine vorbestimmte Größe der Spannung "t", der die Trommel 9 ausgesetzt ist.

Die Kraftmeßdosen 14, 18 sind so geeicht, daß ihre Ausgänge gleich groß sind, wenn die Spannungen ^ηΨ* und *t^M für den betreffenden speziellen Antrieb zueinander in folgendem Verhältnis stehen: T = /u «

Die Ausgänge der Kraftmeßdosen 14, 18 werden überwacht und miteinander verglichen. Nimmt die Spannung im Bahdtrtun 1 zu, so steigt proportional die Belastung der J Zelle 14, wodurch sich das Signal nicht mehr im Gleichgewicht zu dem Signal der Dose 18 befindet. Diese als positiv angenommene Abweichung wird in geeigneter Weise verstärkt, um der Schleifenwinde 8 zu signalisieren, daß sie das Band aufwickelt, damit das Gleichgewicht zwischen ^wTⁿ und "t" für die neuen Bedingungen wiederhergestellt wird*

Bei abnehmender Spannung des Bahdtruines 1 verringert sieh die Belastung der Dose 14 proportional, was

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-δύτη, das Signal von dem Signal der Dose 18 abweichen läßt. Diese als negativ angenommene Abweichung wird in geeigneter Weise verstärkt, um der Schleifenwinde 8 zu signalisieren, daß sie zur Wiederherstellung des Gleichgewichtes zwischen "T" und "t" für die neuen Bedingungen das Band freigibt.

Das verstärkte positive oder negative Signal wird zur Betätigung eines elektrohydraulisehen Servoventiles 19 verwendet, bei dem die Elektrosteuerung ein Servomotor sein kann.

Das Steuerventil 19 ist direkt an die nicht gezeichnete Täumelscheibenkippwelle einer Taumelscheibenpumpe 20 angeschlossen, deren Taumelscheibe 21 nach jeder Seite der Senkrechten neigbar ist, wodurch ein in zwei Richtungen veränderbarer Ausgang vorhanden ist.

Die von einem Elektromotor 22 betriebene Pumpe'21 versorgt einen langsam laufenden, unmittelbar mit der Trommel 24 der Winde 8 verbundenen Hochleistungshydraulikmotor 25 mit öl. Die Pumpe und der Motor arbeiten mit geschlossenem Hydraulikkreisiauf.

Der Schleifenschlitten 6 steht mit der Winde 8 über ein Seil- und Scheibensystem in Verbindung, das beispielsweise den in Fig. 3 gezeigten Aufbau haben kann. Zwei Seilscheiben 25 sind an einem beweglichen Rahmen 26 befestigt, der seinerseits mittels eines Scharnierbolzens 27 an dem Schleifenschlitten 6 angebracht ist. Diese Anordnung gewährleistet einen korrekten Lauf des Schleifenschlittens über die gesamte Bewegungsstrecke .

Das Seil 7 ist an der Windentrommel 24 festgemacht, in-

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dem seine Enden auf die Enden der Trommel aufgewickelt sind und sein Mittelteil um die Scheiben 25 und eine an dem Windenrahmen 8 mittig befestigte Scheibe 28 herumgeführt ist. Bei der dargestellten Anordnung wird ein Banddurchhang gespannt, indem das Seil auf die Windentrommel 24 aufgewickelt und der Schleifenschlitten gegen die Winde 8 gezogen wird. Zur Lockerung des Bandes wird das Seil von der Windentrommel 24 abgewickelt, so daß der Schlitten sich von der Winde 8 entfernen kann.

Bei. Nichtbetatigung der Winde 8 wird die Windentrommel · 24 von einer schematisch dargestellten Bremse 29 festgehalten, die durch Feder- oder Gewichtsbelastung an- und hydraulisch abgeschaltet wird.

Bei jeder Inbetriebnahme der V/inde wird der hydraulische Anfangsdruck des Systems zur Auslösung der Bremse benutzt, wodurch diese bei Versagen der Hydraulik einen Ausfallschutz besitzt und normalerweise nicht freigegeben wird bis die Pumpentaumelscheibe 21 durch ein Abweichungssignal der ^lrT"- und "t" Kraftmeßdosen JA, 18 in Gang gesetzt worden ist. Daher steht die Schleife immer unter der vollen Kontrolle der Winde.

Die Anordnung vermittelt eine automatische Schleifen-, kontrolle, die den Bandtrum 10 proportional zur Belastung des Bandtrumes 1 spannt, so daß ein vorbestimmtes Spannungsverhältnis T im wesentlichen konstant aufrechterhalten Werden kann.

Die Stärke des Abweichungssignales swischen den Kraftmeßdosen 14 und 18 bestimmt direkt den Winkel um den die Taumelscheibe 21 in der Pumpe 20 sich neigt und setzt damit die Ausgangsleistung der Pumpe 20 und die

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Umdrehungsgeschwindigkeit der Winde fest.

Bei sehr schnellem Wechsel des Gleichgewichtes zwischen den beiden Kraftmeßanordnungen, der sich beispielsweise beim Anfahren eines beladenen Förderers ergibt, erhält man einen großen Signalausgang und folglich eine rasche Betätigung der Schleifenwinde zur 'Wiederherstellung des Gleichgewichtes. Nach Erreichung des Gleichgewichtes nimmt die Unwuchtkraft allmählich ab, wodurch die Taumelscheibe 21 wieder in ihre senkrechte (oder ausgangsleistungslose) Stellung zurückgebracht und die Schleifenwinde 8 verlangsamt wird bis sie anhält, wenn die Spannungen wieder abgeglichen sind und die Taumelscheibe 21 senkrecht steht.

Herrscht zwischen den Kraftmeßvorrichtungen 14, 18 nur ein geringfügiger Abweichungswechsel, wie er beispielsweise auftritt, wenn die Belastung des Bandes zu- oder abnimmt, dann ergibt sich auch nur eine entsprechend kleine Bewegung der Taumelscheibe 21 mit niedriger Pitiiipenausgangsleistung und langsamer Windendrehung,

Auch bei der beschriebenen Ausführungsforni entspricht die Geschwindigkeit der Spannung odar Lockerung derjenigen mit der sich der Durchhang des Bandes bzw. seine Spannung vollzieht.

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BADOEK

Claims

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Ansprüche

1.^Endlosförderer mit einer Spannvorrichtung für das ' Förderelement, insbesondere ein endloses Band oder dgl., gekennzeichnet durch zwei Geräte (14, 18) zur Bestimmung und Anzeige von Spannungsveränderungen des Arbeitstrums (1) bzw. des rücklaufenden Trumes (10) des Bandes in Abhängigkeit vom Wechsel der Belastungsbedingungen; durch eine Trommel (5), um die der rücklaufende Trum (10) umläuft und die zur Veränderung der Bandspannungen verschiebbar ist; durch einen drehzahlveränderlichen Antrieb (2) zur Verschiebung der Trommel (5) sowie durch Mittel, die die Betätigung des Antriebes in Abhängigkeit von Signalen auslösen, die die Geräte (14, 18) aussenden, wenn die Spannungen nicht in einem vorbestimmten Verhältnis zueinander stehen, und die in Übereinstimmung mit den in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des durch Veränderung der Belastungsbedingungen hervorgerufenen Spannungswechsels im Band wechselnden Signalcharakteristiken eine Geschwindigkeitsveränderung des Antriebes und damit der Trommelverschiebung hervorrufen.

2. Endlosförderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Antrieb eine Taumelscheibenpumpe (20). aufweist, bei der die Neigung der Taumelscheibe (21) von den signalabhängigen Mitteln steuerbar ist.

5. Endlosförderer nach Anspruch 2, d ad u rc h gekennzeichnet , daß bei vorbestimmten Spannungsverhältnissen die Signale gleich groß sind · und der Neigungsgrad der Taumelscheibe (21) mit dem > Ausmaß des Ungleichgewichtes zwischen den Signalen /.

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zunimmt.

4, Endlosförderer nach den vorangegangenen Ansprüchen* dadurch gekennzeichnet, daß zur Verschiebung der Trommel (5) eine Winde (8) vorgesehen ist, die von einem Hydraulikmotor ($.3) antreibbar ist, der von der Pumpe (20) gespeist wird,

5, Endlosförderer nach den vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß ^edes Gerät eine hydroelastisohe oder elektrische Kraftmeßdose (14, 18) ist,

6, Endlosförderer nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet , d&ß die öerlhse 18} von Gelenkrahmen (11, 15) betätigtear.^iRd, die ümlenktrommeln (2_M 9) tragen, xm die das Arbeit strum (1). baw. das rücklauifed© ^ruia (10) des Bandes herumgeführt sind,.

f. Endlosförderer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daJ als hängiges Mittel ein elektrohydrsulisch^a ventil (19) diente b©i Qm dft© ein Servomotor i.st*