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Motorisch angetriebene Tragrolle zum Antrieb von Fördergurten Die
Erfindung betrifft eine motorisch angetriebene Tragrolle zum Antrieb von Fördergurten
mit einer fest auf den zylindrischen Teil der Tragrolle aufgebrachten elastomeren
Umaillung.
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Zum Antrieb langer Fördergurte werden verhältnismäßig große Antriebskräfte
benötigt, die möglichst gleichmäßig über die Fördergurtlänge verteilt zur Wirkung
kommen sollen.
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Es ist bekannt, zum Antrieb langer Fördergurte, zusätzlich zu den
Antriebsmotoren, Zwischenantriebe zu verwenden (32-AS 1 239 520, DT-AS 1 043 35,
DU-AS 1 178 359 und DOS 1 950 169). Die Zwischenantriebe bestehen im allgemeinen
aus endlosen Antriebsbändern, die so unter dem Obertrum des Fördergurtes angeordnet
sind, daß das Obertrum unmittelbar auf dem Antriebsband des Zwischenantriebes aufliegt
Zwischenantriebe dieser Art sind in ihrer Bauart aufwendig. Da bei langen Förderstrecken
mit einem endlosen Fördergurt mehrere Zwischenantriebe benötigt werden, wobei die
Antriebsbänder der Zwischenantriebe
wiederum von Antriebstrommeln
angetrieben und von Tragrollen gerührt sind, ist eine gleichmäßige Übertragung der
Antriebskräfte auf die gesamte Länge des Fördergurtes, zumal bei unterschiedlicher
Belastung, nicht gewährleistet.
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Ferner ist bekannt, zum Antrieb langer Bördergurte lineare Induktionsmotoren
zu verwenden, wobei der Fördergurt Jedoch elektrisch leitend ausgebildet sein muß
(DT-AS 2 018 415, DOS 2 110 821 und DOS 2 062 159).
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Es ist auch schon bekannt, zum Antrieb langer Fördergurte angetriebene
Tragrollen zu verwenden, deren Drehzahl stufenweise in Abhangigkeit von bestimmten
Belastungsstufen geregelt wird, so daß die Tragroll; in etwa der Gurtgeschwindigkeit
angepaßt werden können, z. B. durch wechselnde Erzeugung entsprechender Kennlinien.
Diese Art der Antriebslösung ist jedoch meß- und schalttechnisch sehr aufwendig,
wenn man bedenkt, daß für den Antrieb langer Fördergurte mehrere tausend angetriebene
Tragrollen benötigt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bördergurtantrieb
zu schaffen, bei dem die sich aus einer vorgegebenen Kennlinie des Motors der Tragrolle
und den verschiedenen Belastung und Geschwindigkeitszustanden des Gurtes ergebenden
Geschwindigkeitsdifferenzen ganz oder teilweise durch eine entsprechende form- und
werkstoffmäßige Gestaltung der Tragrollenoberfläche
mit einem Minimum
an gleitender Reibung aufgenommen werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die auf den
zylindrischen Teil einer motorisch angetriebenen Tragrolle aufgebrachte elastomere
Umhüllung in verformbare Elemente aufgegliedert ist, deren Dehnung und Elastizität
durch die Art der Formgebung und durch die Eigenschaften des elastomeren Werkstoffes
so gewählt sind, daß der Bereich der Berührungsfläche zwischen den Oberflächen der
verformbaren Elemente und der Unterseite des Fördergurtes, innerhalb derer Geschwindigkeitsdifferenzen
zwischen beiden durch Dehnung und Biegung der verformbaren Elemente aufgenommen
werden, in allen Belastungsbereichen der Bandanlage größer ist als der Bereich der
Berührungsfläche innerhalb welchem Schlupf zwischen den verformbaren Elementen und
der Unterseite des Fördergurtes auftritt.
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Die Form- und Werkstoffeigenschaften der Oberfläche der Tragrolle
sind jeweils unter Berücksichtigung der Motorkennlinie empirisch zu ermitteln.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Tragrolle wird die gleitende
Reibung wesentlich vermindert, so daß der Verschleiß der Tragrollen und der Unterseite
des Fördergurtes erheblich geringer ist als bei bekannten Fördergurtantrieben. Ferner
ist selbst bei unterschiedlichen Belastungen des Fördergurtes eine
gleichmäßige
Verteilung der auf den wördergurt einwirkenden Zugkräfte gewährleistet. Weiterhin
ist von Vorteil, daß die erfindungsgemäße Tragrolle verhältnismäßig preiswert hergestellt
und auch ohne weiteres nachträglich anstelle bereits vorhandener anderer Tragrollen
eingesetzt werden kann.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Formgebung der Außenfläche
der elastomeren Umhüllung der einzelnen Tragrollen unterschiedlich sein, so daß
sich die Tragrolle den jeweiligen Anforderungen in Hinsicht auf möglichst reibungsfreien
Antrieb und niedrigen Verschleiß anzupassen vermag.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand
der beiliegenden schematischen Zeichnung beschrieben, in der beispielsweise Aus
führungs formen der Erfindung dargestellt sind. Es zeigt: Fig. 1 eine Tragrolle
mit elastomerer Umhüllung in Seitenansicht, Fig. 2 die Tragrolle gemäß Fig. 1 in
Draufsicht, Fig. 3 einen Teil eines unbelasteten Fördergurtes und einen Teil einer
Tragrolle, die den Fördergurt antreibt, in Seitenar2sicht, Fig. 4 ein Motorenkennliniendiagrmmm
eines Elektro-Kurzschlußmotors bei unbelastetem Fördergurt,
Fig.
5 einen Teil eines belasteten Fördergurtes und einen Teil einer Tragrolle, die den
Fördergurt antreibt, in Seitenansicht, Fig. 6 ein Notorenkennliniendiagramm eines
Elektro-Kurzschlußmotors bei belastetem Fördergurt, Fig. 7 eine Tragrolle in perspektivischer
Darstellung, mit in Umfangsrichtung durch Einschnitte unterteilten verformbaren
Elementen, Fig. 8 eine Tragrolle in perspektivischer Darstellung, mit in Zickzacklinie
verlaufenden verformbaren Elementen, Fig. 9 eine Tragrolle in Seitenansicht, mit
in radialer Richtung geneigten Ausnehmungen zwischen den verformbaren Elementen.
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Fig. 1 und 2 zeigen eine Tragrolle 1, die mit einer fest auf ihren
zylindrischen Teil 2 aufgebrachten elastomeren Umhüllung 3 versehen ist. Die elastomere
Umhüllung 3 ist beispielsweise in zannförmige Elemente 4 aufgeteilt, die in axialer
Richtung der Tragrolle 1 verlaufen. Höhe und Breite der zahnförmigen Elemente 4
werden durch Tiefe und Breite der Ausnehmungen 5 bestimmt.
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Fig. 7 zeigt einen Teil eInes unbelasteten Fördergurtes 7 und einen
Teil einer Tragrolle 1, die den Fördergurt antreibt, VG ist ein schematisch dargestellter
Geschwindigkeitsfaktor des Fördergurtes 7 und VR ein schematisch dargestellter Geschwindigkeitsfaktor
der Tragrollenoberfläche (Oberfläche der elastomeren Umhüllung 3). Mit A ist die
Berührungsfläche zwischen Bördergurt 7 und Oberfläche der Tragrolle 1 bezeichnet,
D bezeichnet die kraftübertragende Zone und G ist der Bereich der zurückgleitenden
verformbaren Elemente 4.
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In Fig. 4 ist ein Motorenkenndiagramm eines die Tragrolle. 1 antreibenden
Elektro-Kurzschlußmotors aufgezeichnet. Nit M ist das Motorenmoment, mit V die Umfangsgeschwindigkeit
der Tragrolle 1 aufgrund ihrer Drehzahl n bezeichnet. #v bezeichnet den Geschwindigkeitsunterschied
zwischen VG und VR und W bezeichnet die Winkelverschiebung der Tragrolle 1 aufgrund
der Dehnungs-und Biegungsbewegung der verformbaren Elemente 4 und aufgrund der Gleilreibung
der Tragrollenoberfläche gegenüber der Bördergurtunterseite.
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Ist der Fördergurt 7 voll beladen, so wird er gemäß er summaischen
Motorenkennlinie aller ibnbewegenden Tragrollen 1 relativ langsam laufen (Vg in
Fig. 5). Sollte aber ein Teil bereich des vollbeladenen Fördergurtes 7 zufällig
unbeladen sein (Fig. 3), so werden die Tragrollen 1, über die der unbeladene
Teilbereich
des Fördergurtes 7 gerade hinwegläuft, nur eine kleinere Beruhrungsfläche A mit
der Unterseite des Fördergurtes 7 haben und wegen der geringeren zu übertragenden
Umfangskräfte entsprechend ihrer individuellen Kennlinie schneller laufen (VR in
Fig. 7). Die betreffende Tragrolle 1 kann nun dadurch um W Av gegenüber dem Fördergurt
7 voreilen, so daß die verformbaren Elemente 4 der elastomeren Umhüllung 3 infolge
ihrer Dehnung und Biegung im Bereich D zurückbleiben und sich mit ihren Oberflächen
ohne wesentliche Gleitreibung der Gurtgeschwindigkeit k anpassen können. Erst im
gegenüber D kleineren Bereich G, wenn die verformbaren Elemente 4 die Unterseite
des Fördergurtes 7 gerade verlassen und in ihre Ursprungslage zurückschno en, tritt
Gleitreibung auf. Die 'tRackwärtsbewegung' der Oberfläche der sich mit der Unterseite
des Fördergurtes 7 in Berührung befindlichen verformbaren Elemente 4 ist relativ
zu den übrigen verformbaren Elementen begrenzt, und zwar durch deren Breite und
die Breite der Ausnehmungen 5; wenn nämlich die beaufschlagten verformbaren Elemente
4 im Bereich A aneinanderstoßen und benachbarte verformbare Elemente 4 schon angebogen
werden.
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In Fig. 5 ist dargestellt, wie die übrigen Tragrollen 1 im Bereich
des vollbeladenen Fördergurtes 7 wegen einer breiten Berührungsfläche A mit nur
wenig Voreilung (kleinem W 9 A v)
auf den Fördergurt 7 hohe Umfangskräfte
übertragen, Die verformbaren Elemente 4 sind in einer größeren Anzahl als im unbeladenen
Fall (Fig. 3) beaufschlagt und mehr in sich gestaucht (gekrümmt) als nach rückwärts
abgebogen. Ihre Oberfläche paßt sich dabei wieder im Bereich D fast ohne Gleitreibung
der hier nur noch gering abweichenden Geschwindigkeit der Unterseite des Fördergurtes
7 an, und erst wenn sie gerade die Berührung mit ihr verliert, entsteht eine gegenüber
D kleinere Zone G, in der Gleitreibung auftritt, wenn die verformbaren Elemente
4 nämlich wieder in ihre Ursprungslage zurückschnellen. Der Bereich der nicht gleitenden
Berührungsfläche D ist immer größer als der Bereich der gleitenden Berührungsfläche
G.
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In Fig. 6 ist ein Motorenkennliniendiagramm entsprechend Fig. 4 aufgezeichnet,
jedoch bei belastetem Fördergurt.
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Die Fig. 7, 8 und 9 zeigen weitere Ausfuhrungsbeispiele von elastisch
verformbaren Elementen für motorisch angetriebene Tragrollen.