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Riemenverbinder
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Die Erfindung betrifft einen Riemenverbinder, bestehend aus U-förmigen
mit ihren Schenkelenden die Enden eines Riemens, Transportbandes o. dgl. überfassenden
und daran befestigten Verbindungsklammern aus Metall, deren von beiden Riemenenden
abstehende scharnierartig ineinandergreifende Scharnierbögen mittels eines gemeinsamen
Scharnierbolzens miteinander verbunden sind.
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Bei derartigen Riemenverbindern bestehen die Scharnierbolzen regelmäßig
aus Stahl. Da die Scharnierbolzen extrem hohe
Beanspruchungen aufzunehmen
haben, findet häufig ein Stahl mit verhältnismäßig hohen Zähigkeits- und Festigkeitseigenschaften
Verwendung. Darüber hinaus werden die Scharnierbolzen im allgemeinen einer Oberflächenhärtung
unterzogen, um eine Verschleißreduzierung zu erreichen. Im Einsatz hat sich jedoch
herausgestellt, daß die Lebensdauer derartiger Scharnierbolzen verhältnismäßig gering
ist. Tatsächlich läßt sich zunehmender Verschleiß nicht aufhalten. Häufig fressen
sich die Scharnierbögen in die Scharnierbolzen ein.
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Deformationen und schließlich Beschädigungen sowohl der Scharnierbolzen
als auch der Scharnierbögen sind die Folge.
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Die Riemenverbinder lassen sich dadurch einerseits nicht mehr entkuppeln,
andererseits beim Umlenken über Umkehrrollen nicht mehr scharnierartig abwinkeln,
so daß teilweise sogar die Krampen ausreißen bzw. abbrechen, mit denen die Verbindungsklammern
auf den Riemenenden befestigt sind.
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- Das Einfressen der Scharnierbögen in die Scharnierbolzen ist vermutlich
auf eine starke reibungsbedingte Erwärmung der Anlageflächen zwischen den Scharnierbögen
und den Scharnierbolzen zurückzuführen. Aber selbst Schmierung kann ein Einfressen
und schließlich Festfressen der Scharnierbögen auf den Scharnierbolzen nicht verhindern.
- Diese Nachteile will die Erfindung vermeiden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Riemenverbinder der
eingangs beschriebenen Art zu schaffen, dessen Scharnierbolzen sich selbst nach
extrem langer Einsatzdauer durch hohe Verschleißarmut auszeichnet und dadurch eine
deformations- und beschädigungsfreie Kupplung der ineinandergreifenden Scharnierbögen
gewährleistet.
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Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Riemenverbinder
dadurch, daß der Scharnierbolzen aus glasfaser-und/oder glaspulververstärktem Kunststoff
besteht. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der
Scharnierbolzen aus 25 % bis 35 %, vorzugsweise 30 % Epoxidharz und aus 65 % bis
75 %, vorzugsweise 70 % Glasfasern und/oder Glaspulver besteht. Der Kunststoff bzw.
das Epoxidharz stellt also lediglich ein Bindemittel für die Glasfasern bzw. das
Glaspulver dar. - Ein derartiger Scharnierbolzen zeichnet sich nicht nur durch besonders
hohe Zähigkeits- und Festigkeitseigenschaften aus, sondern darüber hinaus auch durch
extreme Oberflächenhärte. Das ist insofern überraschend, als die Verwendung von
Glasfasern und/oder Glaspulver eher eine hohe Sprödigkeit erwarten lassen. überraschen
muß ferner, daß sich die Scharnierbögen nicht länger in die Oberfläche des Scharnierbolzens
einfressen, wie sich bei Laboruntersuchungen herausgestellt hat.
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Vermutlich ist dieser unerwartete Effekt darauf zurückzuführen, daß
- wie beobachtet werden konnte - zwischen den Anlageflächen von Scharnierbögen und
Scharnierbolzen praktisch keine reibungsbedingte Erwärmung auftritt, vielmehr stellt
sich auf den glatten Reibungsflächen ein extrem niedriger Reibungskoeffizient ein,
der im übrigen auch auf die Verwendung von Glasfasern bzw.
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Glaspulver und Kunststoff als Scharnierbolzenmaterial zurückzuführen
ist. Eine Schmierung des erfindungsgemäßen Scharnierbolzens erübrigt sich vollständig.
Unabhängig davon wird ein noch höherer Gleiteffekt durch den Zusatz von Wasser erreicht,
wie es regelmäßig in Bergbaubetrieben ohnehin vorhanden ist. Das Wasser wirkt nämlich
wie ein Schmiermittel bei den erfindungsgemäßen Scharnierbolzen.
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Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden aufgeführt.
So sieht die Erfindung vor, daß die Glasfasern
axial und/oder radial
in dem Scharnierbolzen angeordnet sind. Aber auch eine schraubenlinienförmige Anordnung
in gleichsinniger oder gegensinniger Wicklung der Glasfasern mit beispielsweise
einem Kern aus Glaspulver ist möglich.
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Verwirklicht man einen Glaspulverkern, so empfiehlt die Erfindung,
daß der Scharnierbolzen im Randbereich den Glaspulverkern mantelartig umgebende
Glasfasern oder Kohlenstoffasern aufweist. Derartige Kohlenstoffasern zeichnen sich
durch größere Härteeigenschaften als Glasfasern aus und sind daher zur Verwirklichung
einer verschleißfreien Außenhaut besonders geeignet, während der Glaspulverkern
für die nötige Elastizität bzw. Zähigkeit des erfindungsgemäßen Scharnierbolzens
Sorge trägt. Die Glasfasern können durch Aramidfasern ersetzt sein. Es besteht aber
auch die Möglichkeit, zusätzlich zu den Glasfasern Aramidfasern in den Scharnierbolzen
einzubetten. Bei Aramidfasern handelt es sich um Fasern aus der Gruppe der Polyester.
- Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß
der Scharnierbolzen einen Außenmantel aus Kohlenstoffasern aufweist, während sein
Kern aus glasfaser- und/oder glaspulververstärktem Kunststoff besteht. Die Kohlenstoffasern
sind vorzugsweise dicht bei dicht schraubenlinienförmig um den Scharnierbolzen gewickelt
und bilden dadurch einen besonders verscnleißfesten Außemnantel.
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Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin
zu sehen, daß ein Riemenverbinder der eingangs beschriebenen Art berwirklicht wird,
dessen Scharnierbolzen sich durch hohe Verschleißfestigkeit selbst bei extrem langer
Einsatzdauer auszeichnet. Daraus resultieren Deformations
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Beschädigungsfreiheit nicht nur für den Scharnierbolzen selbst, sondern auch für
die ineinandergreifenden Scharnierbögen, so daß ein jederzeit einwandfrei arbeitendes
Scharnier verwirklicht ist, welches einerseits unschwer durch bloßes Herausziehen
des Scharnierbolzens entkuppelt werden kann, andererseits auch im Zuge der Umlenkung
auf Umlenktrommeln dauerhaft als abwinkelbares Gelenk arbeitet, so daß nicht länger
eine Beschädigung und schließlich ein Herausreißen der rampen aus den Riemenenden
zu befürchten ist. Folglich ist stets einwandfreie Befestigung der Verbindungsklammern
auf den Riemenenden gewährleistet, so daß im ganzen ein Riemenverbinder mit optimaler
Funktionstüchtigkeit und hoher Lebensdauer entsteht.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen: Fig. 1 einen erfindungsgemäßen
Riemenverbinder in schematischer und perspektivischer Darstellung, Fig. 2 einen
erfindungsgemäßen Scharnierbolzen im Querschnitt, Fig. 3 eine abgewandelte Ausführungsform
des Gegenstandes nach Fig. 2 und Fig. 4 eine weitere abgewandelte Ausführungsform
des Gegenstandes nach Fig. 2.
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In den Figuren ist ein Riemenverbinder dargestellt, der in seinem
grundsätzlichen Aufbau aus U-förmigen mit ihren Schenkelenden 1 die Enden 2 eines
Riemens, Transportbandes o. dgl. überfassenden und daran befestigten Verbindungsklammern
3 aus Metall besteht. Die Verbindungsklammern 3 weisen von beiden Riemenenden 2
abstehende scharnierartig ineinandergreifende Scharnierbögen 4 auf, die mittels
eines gemeinsamen Scharnierbolzens 5 miteinander verbunden sind.
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Der Scharnierbolzen 5 besteht aus glasfaser- und/oder glaspulververstärktem
Kunststoff 6. So kann der Scharnierbolzen 5 aus 25 % bis 35 %, vorzugsweise 30 %
Epoxidharz 6 und aus 65 % bis 75 %, vorzugsweise 70 % Glasfasern 7 und/ oder Glaspulver
8 aufgebaut sein. Die Glasfasern 7 sind regelmäßig axial angeordnet. Es besteht
aber auch die nicht dargestellte Möglichkeit, die Glasfasern 7 radial in den Scharnierbolzen
5 einzubetten. Ferner können die Glasfasern 7 schraubenlinienförmig in dem Scharnierbolzen
5 angeordnet sein, was ebenfalls nicht gezeigt ist. - Nach einer abgewandelten Ausführungsform
weist der Scharnierbolzen 5 einen Kern aus Glaspulver 8 und im Randbereich den Glaspulverkern
mantelartig umgebende Glasfasern 7 oder Kohlenstofffasern 9 auf. Die Glasfasern
7 können durch Aramidfasern ersetzt oder zusätzlich können Aramidfasern in den Scharnierbolzen
5 eingebettet sein. - Weiter ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der der Scharnierbolzen
5 einen Außenmantel aus Kohlenstoffasern 9 aufweist. Die Kohlenstoffasern 9 sind
dicht bei dicht schraubenlinienförmig um den Scharnierbolzen 5 gewickelt.