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"Langgestrecktes Abstreichelement für Förderbänder oder dgl."
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Die Erfindung betrifft ein langgestrecktes Abstreichelenent für Förderbänder
oder dgl. mit einer arbeitswirksamen Querschnittszone aus harten, abreibfesten Kügelchen,
die unter Bildung einer Matrix in ein elastomeres Material eingebettet sind, und
mit einer weiteren von Kügelchen freien Querschnittszone aus einem elastomeren Material.
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Es ist bekannt, langgestreckte Abstreichelemente zu verwenden, um
Förderbänder beim Einsatz zum Transportieren von Schüttgütern einzusetzen, um die
wirksame Förderbandoberfläche mit dem Abstreichelement zu säubern und alles anhaftende
Material zu entfernen. Solche Abstreichelemente sind seit Jahren Gebrauch und sind
schon aus verschiedenen Materialien einschließlich Gummi-und Urethanmaterialien
hergestellt worden.
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Um eine gute Abstreich- oder Säuberungswirkung zu erhalten, muß das
Abstreichelement in direkten Kontakt mit der Oberfläche des Förderbandes gehalten
werden. Wenn das Abstreichelement mit dem notwendigen Anlagedruck an der Förderbandoberfläche
anliegt, zeigt sich eine rasche Abnutzung des Abstreichelementes. So ist festgestellt
worden, daß ein aus Gummi bestehendes Abstreichelement (Gummihärte 60 shore A),
welches als Teil eines flugartigen Organs ausgebildet ist, um Bauxid von der Förderbandoberfläche
zu entfernen, innerhalb einer Zeit von 12 Stunden um etwa 3 mm abgetragen oder abgenutzt
wurde, wenn das Abstreichelement mit den erforderlichen und ausreichenden Druck
für eine gute Abstreichwirkung angepreßt wurde. Wahrend aus Urethan hergestellte
Abstreichelemente den Abnutzungswiderstand verbessern, wird damit Jedoch keine wesentlich
längere Standdauer erzielt, sodaNder höhere Herstellungsaufwand für solche aus Urethan
bestehenden Abstreichelemente nicht gerechtfertigt erscheinen.
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Um diese Abnutzungsprobleme wenigstens teilweise zu überwinden, ist
es bekannt, langgestreckte Abstreichelemente zu verwenden, welche in einer Querschnittszone
eine Schicht aus harten und abriebfesten keramischen Kügelchen aufweist, die in
einer gegossenen Urethanschicht oder einer Schicht aus einen anderen Elastomer zur
Bildung einer Elastoner/Kügelchen-Matrix eingebettet sind.
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An diese Querschnittszone wird eine zusitzliche Schicht oder Zone
aus einen Elastomer angeformt, um eine Stelle zum Befestigen des Abstreichelementes
an einer Stütz einrichtung für den Betrieb vorzusehen. Diese eingebetteten Kügelchen
werden aus einen sehr
harten und abreibfestem Material, z. B. aus
Keramik hergestellt.
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Sie gestatten lange Lebensdauer ohne Beschädigung der Förderbänder.
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Für die Herstellung eines solchen langgestreckten Abstreichelementes
wird eine Form aus Aluminium, Stahl oder anderen starren Material verwendet. Eine
Schicht aus frisch gemischtem Elastomer, z. B. einem Urethanpolymer wird direkt
in den Boden der Form eingebracht. Darauf wird eine vorbestimmte Menge an entsprechenden
Kügelchen, wie sie aus keramischem Material hergestellt werden können, zugefügt.
Die Kügelchen sollten mit einem die Haftung unterstützendem Bindemittel vorbehandelt
werden, um eine feste Bindung mit dem Elastomer zu gewährleisten.
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Die Kügelchen werden mit dem Elastomer innig vermischt. Danach wird
die auf diese Weise als Matrix ausgebildete Schicht glatt ausgestrichen, bevor der
Elastomer zu koagulieren beginnt. Der Rest der Form wird dann mit frisch gemischter
Elastomermischung gefüllt und die gesamte Füllung der Form ausgehärtet, und zwar
unter Anwendung von erhöhten Temperaturen. Nach dem Aushärten wird das iertiggestellte
Abstreichelement aus der Form entnommen.
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Wenn ein Abstreichelement in dieser Weise hergestellt wird und man
dieses Abstreichelement für mehrere Tage abkühlen und einen aleichgewichtszustand
annehmen läßt, muß man feststellen, das das Abstreichelement sich bogenförmig verformt
hat. Das verbiegen ist besonders feststellbar bei Abstreichelenenten, deren
Länge
größer als etwa 30 cm ist. Die Biegeerscheinung vermindert die Größe des Kontaktes
zwischen den Abstreichelement und der Oberfläche des Förderbandes, das gesäubert
werden soll. Die Folge ist, das Abstreichelemente mit einer Lange größer als 30
cm zum Säubern von Förderbändern ungeeignet sind. Zwar kann man das Durchbiegen
des Abstreichelenentu im gewissen Umfange kompensieren, indem man auf die obenliegenden
Endbereiche des Abstreichelementes einen erhöhten Druck aufbringt. Dies fahrt 3edoch
zur Anwendung erhöhter unerünecht hoher Kräfte auf das Abstreichelement mit der
Folge einer übermäßigen und ungleichmäßigen Abnutzung.
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Es it Aufgabe der vorliegenden Erfindung hier Abhilfe zu schaffen
und ein langgestrecktes Abstreichelement der Kinganngs näher bezeichneten Art so
weiterzubilden, das dieses bei hohen Standzeiten eine Veränderung der Form nach
der Entnahme aus der Gieß- oder Herstellungsfori nicht zeigt und daher mit mäßigem
Druck wirkungsvoll gegen die Oberfläche des zu reinigenden Förderbandes gepreßt
werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, das in die Querschnittszone
aus Kügelchen freien Elastoner ein langgestreckt er Einsatzkörper aus gegenüber
den Schrumpfkräften elastomeren Materials biegefesten Material eingebettet ist.
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Es wurde überraschenderweise festgestellt, daß die Schicht aus in
Form einer Matrix angeordneten Kügelchen und Elastomer nach der Entnahme aus der
Herstellungsform eine vernachlässigbare Schrumpfung zeigt, während die angrenzende
und von Kügelchen freie Elastomer-Zone eine beachtliche Schrunpfung zeigt. Es konnte
dabei festgestellt werden, daß das Durchbiegen des Abstreichelementes nach der Entformung
eine Folge der unterschiedlichen Schrumpfungswirkungen ist. Wenn das verwendete
Elastomer ein Urethan ist, konnte festgestellt werden, daß die von Kügelchen freie
Urethanschicht zwischen etwa 1 1/2 bis 2% nach dem Entformen schrumpft, während
das in Form einer Matrix angeordnete Material praktisch keinerlei Schrumpfung zeigte.
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Aufgrund der neuen Maßnahmen wird der unterschiedlichen Schrumpfung
entgegengewirkt und es werden die Schrumpfungskräfte durch den langgestreckten Einsatzkörper
kompensiert. Dieser kann aus Spanplatte oder aus anderer Teilchenplatte, aus Sperrholz
oder aus glasfaserverstärktem Kunststofitafeln bestehen, welcher Einsatzkörper in
die von Kügelchen freie Elastomerschicht eingebettet wird. Die Einbettung erfolgt
dabei zweckmäßigerweise direkt angrenzend oder sehr nahe der Grenzschicht zwischen
den beiden Elastonerschichten, wobei zweckmäßigerweise eine L§ngsseite des Einsatzkörpers
in dieser Grenzfläche zu liegen kost.
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Der Einsatz muß ausreichend steif sein, um den unterschiedlichen Schrumpfungskrliften
und den daraus resultierenden Biegekräften Widerstand zu leisten. Er sollte Jedoch
nicht so steif oder 80 scharf sein, daß dann wenn bei einer Verletzung des Abstreichelementes
der
Einsatzkörper mit den Förderband in Kontakt gelangt, das Förderband beschädigt wird.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Herstellen eines
solchen Abstreichelementes. Das Verfahren besteht im wesentlichen darin, daß zunächst
in einer Formkammer Kügelchen und elastomeres Material gemischt und zu einer gleichmäßigen
Schicht ausgebreitet werden, worauf man auf die Schichtoberfläche den langgestreckten
Einsatzkörper ausrichtet und unabhängig von der Schicht abstützt, und das man schließlich
die Resträume der Formkammer mit einen Elastpner ausfüllt und den Inhalt der Formkammer
durch Anwendung von Warme aushärtet.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an
mehreren AusfUhrungsbeistAlen näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 in perspektivischer Darstellung ein Förderband mit
einem Abstreichelement gemäß der Erfindung; Fig. 2 teilweise geschnitten ein Abstreichelement
gesäß der Erfindung in Ansicht, wobei der Schnitt entlang der Schnittlinie II-II
in Fig. 1 geführt ist; Fig. 3 einen Querschnitt durch das Abstreicheleent, wobei
der Schnitt entlang der Schnittebene III-III der Fig. 2 geführt ist;
Fig.
4 im Schnitt eine Herstellungsform während der 1. Phase der Herstellung; Fig. 5
in ähnlicher Darstellung wie Fig. 4 eine weitere Phase der Herstellung; Die Figuren
6, 7 und 8 weitere Herstellungsphasen; Fig. 9 in teilweise geschnittener perspektivischer
Darstellung die Form, in der das Abstreichelement nach der Erfindung hergestellt
wird, wobei Fig. 9 die Phase zeigt, in der die von Kügelchen freie Elastomerschicht
eingebracht wird und Fig.10 in perspektivischer Darstellung ein fertig ausgeformtes
Abstreichelement gemäß der Erfindung.
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Fig. 1 zeigt ein Förderband 10, das um eine Umlenkrolle 11 geschlungen
ist, die drehbar in Stützelementen 12und 12' gelagert ist. Ein Schüttgutmaterial
13 wird durch das Förderband 10 gefördert und haftet teilweise auf der Oberseite
10A des Förderbandes. Wenn das Förderband 10 um die Umlenkrolle 11 läuft, fällt
das meiste Schüttgut 13 von der Förderbandoberfläche 1OA ab. Einige Materialteilchen
können Jedoch am Förderband haften bleiben. Um Jede Anhäufung von Teilchen auf der
Förderbandoberfläche 10A zu verhindern, ist es notwendig, wolche Teilchen, die an
der Fläche 10A anhaften, durch ein Abstreichelement 14
zu entfernen.
Dies wird in entsprechender Stellung gehalten und gegen die Oberfläche 10A des Förderbandes
durch die Positionierungseinrichtung 16 gedrückt.
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Das leistenförmige Abstreichelement 14 entfernt alle anhaftenden Teilchen
durch Abstreichen von der Oberfläche 10A des Förderbandes.
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Die Positionierungseinrichtung 16 umfaßt StUtzleisten- oder Stangen
17 und 17', die an den Stützelementen 12 und 12' durch Klammern 18 und 18' gehalten
sind. Wie aus den Fig. bezüglich der einzigen dargestellten Halterung 18 hervorgeht,
ist diese an dem Sttitzelement 12 mittels Schrauben 19 und an der Stützstange 17
mittels Schrauben 20 befestigt. Die nicht dargestellte Halterung 18' ist in ähnlicher
Weise durch Bolzen befestigt.
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Die Arme 21 und 21' sind Jeweils an den zugehörigen Stützstangen 17
und 17' mit Hilfe von Scharnieren 22 und 22' angelenkt.
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Das Abstreichelement 14 ist zwischen den Armen 21 und 21' mit Hilfe
von L-föziiiigen Platten 23 und 23' in Verbindung mit einer Positionierungsstange
24 und einer Stütztstange 25 befestigt.
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Wie am besten aus den Fig. 1, 2 und 3 hortorgdht, ist das Abstreichelement
,t4 an den Stangen 24 und 25 durch mehrere Bolzen und Muttern 30 befestigt, die
tiber die länge des Abstreiohelementes 14 verteilt sind. Die Ar@e 21 un 21§ tind
an apannstangen 26 und 26' befestigt und @@@r mit den Boden, die von dem Befestigtrngsende
bezüglich der Stangen 17 und 17' abgewandsind.
Die Spannstangen
26 und 26.' ragen durch Zentrierelemente 27 und 27', die an den Stützelementen 12
und 12' befestigt sind.
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Die Enden der Spannstangen 26 und 26' weisen als Wiederlager fUr Federn
28 und 28' Unterlegscheiben und Muttern auf. Um die Spannstangen 26 und 26' sind
zwischen in Zentrierelementen 27 und 27' einerseits und den Federanschlägen 28 und
28' andererseits Druckfedern 29 und 29' angeordnet, wobei die letztere nicht gezeigt
ist. Die Federn weisen eine ausreichende LänGe auf, so daß sie durch die Zentrierungen
27 und 27' tzw. die Wiederlager 28 und 28' unter Vorspannung gehalten werden können.
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Damit wirken die Federn so, daß sie die Arme 21 und 21' in Richtung
auf das Förderband hinziehen, so daß das Abstreichelement 14 unter Druck und in
Bertilirung mit der Fläche 10A des Förderbandes gehalten wird.
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Im Betrieb wird das Abstreichelement 14 so angeordnet, daß es jedes
überschüssige Material, daß auf dem Förderband 10 haften geblieben ist, abstreift,
wenn das Band um die Trommel 11 läuft.
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Während das Abstreifelement 14 in einer Stellung gezeigt ist, in der
es sich quer zur äußeren Fläche des Förderbandes 10 erstreckt, kann das Abstreifelement
für bestimmte Anwendungszwecke gleichermaßen auch auf der Innenfläche vorgesehen
sein. Es können aber auch zwei Abstreifelemente gemeinsam eingesetzt werden, um
einen Teil oder eine fiflugartige Anordnung zu bilden, und zwar entweder auf der
inneren oder äußeren Fläche des Förderbandes 10.
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Das Abstreifelement 14 nach der vorliegenden Erfindung ist in Fig.
9 dargestellt. Es besteht aus einer Schicht 31 aus einem Elastomer, insbesondere
einem Retanpolymer oder einem ähnlichen Material in Verbindung mit kleinen Kügelchen
aus harten abreißfesten Material. Einstückig ausgeformt ist mit einer solchen Matrixschicht
aus Kügelchen und Elastomer eine weitere Schicht 32 aus einem Elastomer, wie Uritan,
Gummi oder dgl. In der tlastomerschicht 32 ist ein langgestrecktes Eluent 33 eingebettet,
daß aus einem Material gefertigt ist, welches ausreichend fest oder starr ist, um
ein Durchbiegen aufgrund der unterschiedlichen Schrumpfungen zwischen den Sichten
31 und 32 zu verhindern. Das langgestreckte Versteifungselement 33 sollte jedoch
nicht so geformt oder so ark sein, daß es die Förderbandoberfläche verletzt, wenn
das Versteifungselement aus irgendeinem Grunde freigelegt wird. Besonders geeignete
Materialien zum Ausbilden des langgestreckten Versteifungselementes sind aus Spänen
oder Teilchen bestehende Platten, Sperrholz oder mit Glasfasern verstärkte Kunststoffblätter
oder Tafeln.
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Schrauben 30, die zum Befestigen des Abstreifelementes 14 an der Sttttzstange
24 und der Haltestange 25 dienen, sind durch Ausnehmungen in dan langgestreckten
Versteitungselement 33 geführt. Solche Ausnehnnngen sind beispielsweise nach Fertigstellung
des Abstreifelementes 14 und vor seiner Befestigung an den Stangen 24 und 25 eingebohrt.
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Aus den Figuren 4 bis 9 ist deutlich, daß ein Abstreifelement 14 gemäß
der Erfindung unter Verwendung einer Form 35 hergestellt wird. Die Form kann aus
Aluminium, Stahl oder anderem steifen Material bestehen. Eine Schicht aus frisch
gemischtem Elastomer 36, z.B. eine Urethanverbindung wird direkt auf den Boden der
Form 35 gegossen. Gleichzeitig wird eine vorbestimmte Menge an Kügelchen hinzugegeben.
Die Kügelchen sollten in ihrer Größe entsprechend klein sein, z. B. einen Durchmesser
von etwa 3 mm aufweisen. Sie sollten zuvor mit einem die Haftung oder Bindung verbesserndem
Überzug versehen sein, der das Verbinden der Kügelchen mit dem Elastomer verbessert.
Die Kügelchen werden mit dem Elastomer innig gemischt und die resultierende Mischung
wird dann anschließend gleichmäßig ausgebreitet, und zwar bevor der Elastomer auszuhärten
oder zu koagulieren beginnt. Eine Schicht 31 aus einer Matrix aus Kügelchen und
Elastomer wird auf diese Weise gebildet.
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Gemäß der Erfindung wird zum Verhindern des Durchbiegens des Abstreifelementes
auigrund unterschiedlicher Schrumpfungen zwischen der eine Matrix bildenden Schicht
31 und der Elastomerschicht 32 ein starres langgestrecktes Versteifungselement 33
danach auf die Oberfläche der eine Matrix bildenden und in die Form eingebrachten
Schicht aufgelegt, wobei das Versteifungselement aus Spanplatten oder aus anderen
Teilchen gebildeten Platten, aus Sperrholz oder aus glasiaserverstärkter Kunststofitafeln
hergestellt ist. Dieses langgestreckte Versteitungselement ist zweckmäßigerweise
zuvor ebenfalls mit einem entsprechenden
Haftmittel behandelt,
um eine feste Verbindung mit dem Elastomer sicherzustellen. Wie Fig. 6 zeigt, wird
das langgestreckte Versteifungselement 33 in seiner Stellung durch Halteelemente
38 gehalten, welche so geformt und ausgebildet sind, daß sie das langgestreckte
Element 33 in Fluchtung mit Bohrungen 39 in der Form 35 halten. Wenn das langgestreckte
Element 33 ordnungsgemäß ausgerichtet ist, wird es durch Halteelemente 38 wie Stifte
oder Nägel, die durch die Bohrungen 39 in das langgestreckte Element 33 eingeschlagen
werden, sicher an Ort und Stelle gehalten. Auch kann das langgestreckte Element
33 anfänglich mittels Hand in der Lage gehalten werden.
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Danach wird gemäß Fig. 8 das zum zeitweisen Orientieren des Versteifungselementes
dienende Halteelement 38 aus der angedeuteten Stellung entnommen und eine Elastomerverbindung
auf die zuvor vorbereitete Matrixschicht 31 eingegossen. Nachdem die sich ergebende
Mischung bei erhöhter Temperatur ausgehärtet ist, werden die Stifte oder Nagel 40
entfernt und das fertige Abstreifelement 14 aus der Form entnommen.
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Als spezielles Beispiel wurde ein Abatreifelement 14 gesäß der Erfindung
mit Abmessungen von etwa 25 x 100 x 700 ss d mit Hilfe einer irisch gemischten Kunststoffmischung
aus Vibrathan V6004 (ein Handelsname fUr ein Isozyanad-bestinates Polyurethanpräpolymer
der Forma Uniroyal Inc.) und einer Menge von etwa 500 Gramm mit Hilfe von NDCA (einn
Hndelsna en von Methylenbis (o-Chloroaniline), hergestellt von der Firma du Pont
& Co.
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Inc.)
im Bereich des Boden einer vorerhitzten Form
ausgehärtet. Danach wurden entwa 800 Gramm von mit einem Bindemittel beschichteten
MTLX-KUgelchen (Warenname von abnutzungswiderstandsfähigen keramischen Kügelchen
der Firma Coors Porcelain Co.) hinzugefügt. Das Urethan und die Kügelchen wurden
durch und durch gemischt mit Hilfe eines Spachtels und danach wurde die die Matrix
bildende Schicht glattgestrichen. Ein Stück von aus Teilchen gebildeter Platte in
Abmessungen von 12mm x 18mm x 680mm wurde dann mit einem entsprechenden Klebstoff
getränkt und in die Form eingelegt und in der beschriebenen Weise festgenagelt.
Der Rest der Urethanverbindung und zwar etwa 1,3 kg wurde dann in die Form bis zur
Fül1ng der Form eingegossen. Die Form wurde dann in einen Ofen bei einer Temperatur
von 1000 C für annähernd eine Stunde zum Aushärten eingesetzt. Das sich ergebende
Abstreifelement wurde dann aus der Form entnommen. Man ließ das Abstreifelement
dann zusätzlich für 3 Stunden bei 1000 C nach härten. Zum Befestigen des Elementes
14 dienende Löcher wurden dann eingebohrt. Man konnte keinerlei Durchbiegen des
fertigen Abstreifelementes feststellen.
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Es wurden gerade Abstreifleisten bis zu einer Länge von etwa 244 cm
nach der beschriebenen Technik hergestellt, ohne daß irgend ein nennenswertes Durchbiegen
festgestellt werden konnte.
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