DE3310224A1

DE3310224A1 - Vorrichtung zum verbinden der enden von seilen

Info

Publication number: DE3310224A1
Application number: DE19833310224
Authority: DE
Inventors: Erfinder Wird Nachtraeglich Benannt Der
Original assignee: CA MINISTER ENERGY; Petro Canada Exploration Inc; Esso Resources Canada Ltd; Pancanadian Petroleum Ltd; Alberta Energy Co Ltd; Hudsons Bay Oil and Gas Co Ltd; Gulf Canada Ltd; Canada Cities Service Ltd; Petrofina Canada Inc
Current assignee: Ovintiv Canada ULC
Priority date: 1982-03-23
Filing date: 1983-03-22
Publication date: 1983-10-20
Also published as: GB2118583A; AU1264083A; AU545939B2; GB2118583B; DE3310224C2; CA1190030A; JPS58203213A; GB8308001D0

Description

Anwaltsakte: P 976

Vorrichtung zum Verbinden der Enden von Seilen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden der Enden zweier Stahlseile miteinander. Die Vorrichtung soll insbesondere bei gespleisten Kabelenden bei einem Förderband angewandt werden.

Die Erfindung wurde im Zusammenhang mit sehr großen Förderbändern verwendet, die in Alberta eingesetzt wurden, um teerhaltige Sande aus einer Grube zu einer Bitumenaufbereitungsanlage zu fördern. Die Erfindung sowie das hierdurch zu lösende Problem werden somit insbesondere im Hinblick: auf diese Anwendungen beschrieben. Es versteht sich jedoch, daß die Er-

findung nicht auf diese Anwendung beschränkt ist.

Förderbänder für teerhaltige (asphalt-, Bitumen-haltige ) Sande sind groß und arbeiten unter harten Bedingungen. Sie haben im allgemeinen eine Breite von etwa 60 Zoll und können sich über eine Strecke von mehreren hundert Fuß oder mehreren Meilen hinweg erstrecken, je nach ihrer Aufgabe im Gesamtsystem. Während des Betriebes wird ein Strom von teerhaltigem Sand kontinuierlich auf das endlose Band an der Aufgabestelle aufgegeben, um eine Anhäufung von etwa 55 Zoll Breite und etwa 12 Zoll höhe zu bilden. Dieser Strom enthält üblicherweise große Brocken von gefrorenem Teersand, im Winter ganze Schollen. Einige dieser Stücke wiegen hunderte oder gar tausende von kg; manchmal werden diese aus einer Höhe von mehreren Fuß auf das Band fallengelassen. Das Band erleidet daher häufig Einschnitte und stoßartige Beanspruchungen. Außerdem dringen die in den Teersanden enthaltenen Kohlenwasserstoffe sehr zum Nachteil in dieses Band ein.

In seinem Aufbau umfaßt das Band eine Grundschicht aus Gummi, eine Reihe von längs und parallel zueinander angeordneten Stahlseilen, die dicht nebeneinander auf der Grundschicht li.egen sowie eine auf die Seile aufgelegte Oberschicht aus Gummi. Diese drei Komponenten sind mittels einer Mittelschicht von vulkanisiertem, verbindendem Gummi miteinander verbunden.

Dieses Förderorgan besteht aus einem oder mehreren unterstützten Längsabschnitten des Bandes. Besteht ein Förderorgan nur aus einem einzigen Band, so werden die Enden derart miteinander verbunden, daß ein endloses Band entsteht, das über Leitwalzen sowie über zwei Endwalzen läuft. Bei längeren Förderorganen werden die Enden mehrerer Längsabschnitte aufeinanderfolgend und aneinanderstoßend miteinander verbunden, um ein endloses Band zu bilden. Fällt ein Band aus, so ist es ferner üblich, einen kurzen Längsabschnitt im Ausfallbereich herauszuschneiden und einen ersetzenden Abschnitt neuen Materiales einzufügen. Ein derartiges Band enthält eine oder mehrere Verbindungsstellen über seine Länge.

Wie zuvor erwähnt, unterliegen die Bänder mechanischer und chemischer Beanspruchung und fallen daher häufig aus. Diese Ausfälle treten üblicherweise an den Verbindungsstellen auf.

Seither hat man die Bandenden in folgender Weise zusammengefügt: Die Oberschicht aus Gummi wird im Bereich der Spleiß-(Verbindungs-) Zone weggeschnitten, um die Seilenden freizulegen. Sodann wurden diese Enden tadellos sauber gemacht. Ferner wurde ein Endbereich der Bodenschicht weggeschnitten. Sodann wurden die Enden der aus Gummi bestehenden Unterschicht oder Bodenschicht unter Bildung eines Stoßes aneinandergefügt und die Kabelenden einander überlappend nebeneinandergelegt. Schließlich wurde auf die Spleißzone klebender oder verbindender Gummi aufgebracht, ein Stück abdeckender Gummischicht aufgelegt und das Ganze vulkanisiert.

Es ist klar, daß die Stahlseilenden bei einer Verbindung dieser Art lediglich auf dem Wege über den verbindenden oder klebenden Gummi hergestellt ist, unterstützt durch die Bodenschicht und die Oberschicht aus Gummi. Wie erinnerlich, sind gerade diese Stellen von Abrissen bedroht.

Die Kosten zum Reparieren derartiger Fehler- oder Abrißstellen sind hoch. Die Abrißstelle 'befind"⁴· sich häufig genug hoch über dem Erdboden. Im Hinblick auf kalte Witterung kannes häufig notwendig sein, erst einen beheizten Schutzraum hoch über dem Erdboden zu schaffen, der die Spleißstelle umgibt. Die Spleißprozedur selbst ist langsam und arbeitsintensiv. Am schlimmsten ist aber noch, daß das Band zwei bis drei Tage außer Betrieb ist. Im Falle dner 125.000 BOPD-Anlage für synthetisches Rohmaterial kann der Stillstand des Bandes das Fördervolumen der Anlage um 25 % absenken, was Verluste von mehreren tausend Mark pro Tag bedeutet.

Eine Lösung des Problemes besteht darin, eine mechanische Verbindungseinrichtung zum Verbinden der Seilenden zu schaffen. Eine solche Verbindungseinrichtung hat vorzugsweise die folgenden Merkmale:

(1) eine hohe Festigkeit;

(2) einen kompakten Aufbau, da die dicht nebeneinander angeordneten Seile jeweile eine solche Verbindungseinrichtung an der Spleißstelle aufweisen müssen und' sich ohne weitere Probleme in einen begrenzten Raum einfügen lassen müssen;

(3) ein gewisses Maß an Flexibilität, so daß die Verbindungseinrichtung ohne weiteres um die Endwalzen herumlaufen kann; und

(4) eine Längs-Einstellbarkeit, so daß die Seile auf etwa dasselbe Maß vorgespannt werden können.

Gemäß der Erfindung wird eine stählerne mechanische Verbindungseinrichtung zum Zusammenfügen zweier Stahlseilenden geschaffen. Die Verbindungseinrichtung umfaßt ein Paar Hülsen, und zwar eines für jedes Seilende. Die Längsbohrung einer jeden Hülse besteht aus zwei Abschnitten, einem äußeren Bohrungsabschnitt von in Bezug auf den äußeren Abschnitt verringerter Querschnittsflache. Die Bohrung ist genügend weit bemessen, daß die Hülse leicht auf das Seilende aufschiebbar ist.

Ist die Hülse auf ein Seilende aufgeschoben, so wird ein keilartiges Element wie be3?)ielsweise ein Metallkonus in das Seilende eingetrieben, um dieses aufzuweiten. Das aufgeweitete Ende ist genügend weit, um durch die Außenbohrung hindurch zu passen, nicht jedoch durch die Innenbohrung. Das Seilende wird sodann in den inneren Bohrungsabschnitt eingezogen, um hierin verkeilt zu werden und einen Reibschluß zwischen Seil und Hülse zu schaffen.

In diesem Stadium sind alle Hülsen an jeweils einem Seilende befestigt und ragen über das Seilende hinaus..

Sodann wird ein ein Brückenglied mit jeder Hülse derart verbunden, daß die entsprechenden Hülsenpaare fluchtend zusammengehalten werden, wobei man am besten eine begrenzte universelle

Bewegbarkelt einer Hülse relativ zur anderen zuläßt. Im folgenden soll eine besondere Ausführungsform eines solchen Brückengliedes mit diesen Eigenschaften beschrieben werden.

Ganz allgemein gesagt umfaßt die Erfindung die folgenden Elemente: Ein Paar von miteinander zu verbindenden Seilenden; öine Verbindungseinrichtung, die die Seilenden miteinander verbindet, und die ihrerseits die folgenden Elemente umfaßt: Ein Paar Hülsen mit jeweils einer hindurchgehenden Bohrung, die jeweils einen äußeren Abschnitt und einen inneren Abschnitt von gegenüber dem äußeren Abschnitt verringerter Querschnittsfläche aufweist. Jede Hülse wird auf ein Kabelende aufgeschoben. Ein keilartiges Organ wird in jedes Kabel eingebettet oder eingetrieben, so daß dessen Querschnittsfläche aufgeweitet wird. Dabei ist das aufgeweitete Ende klein genug, um durch den äußeren Bohrungsabschnitt hindurchzupassen, jedoch zu weit, um auch noch durch den inneren Bohrungsabschnitt hindurchzupassen. Jedes aufgeweitete Kabelende wird fest in den inneren Abschnitt dieser Hülse eingezogen, so daß jedes Kabelende mit der zugeordneten Hülse fest verbunden wird. Ein weiteres Element gemäß der Erfindung ist ein Brückenglied, das den äußeren Enden der Hülsen zwecks gegenseitigen Verbindens der genannten Hülsen zugeordnet ist. Das Brückenglied vermag die Hülsen im wesentlichen ausgerichtet zueinander zusammenzuhalten, wobei eine begrenzte Bewegung einer Hülse relativ zur anderen zulässig sein kann und wobei die Verbindungseinrichtung beim Umlaufen um eine Förderwalze wenigstens in einem gewissen Maße biegsam sein muß.

Die Erfindung umfaßt ferner ein Verfahren zum Verbinden zweier Enden eines Stahlseiles. Dieses Verfahren umfaßt die Verfahrensschritte des Aufstreifens von jeweils einer Hülse auf jedes Seilende. Die Hülse hat eine Bohrung, die einen inneren Abschnitt von im Vergleich mit einem äußeren Abschnitt verringerten Querschnitt aufweist. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Querschnittsfläche des Seilendes aufgeweitet. Sodann wird jede

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HUlse auf ihrem zugeordneten Seilende nach außen gezogen, um das aufgeweitete Seilende fest in den inneren Abschnitt der Hülse einzukeilen. Schließlich werden die Hülsen mittels Überbrückungsgliedern verbunden, um die Hülsen - im wesentlichen ausgerichtet zueinander - zusammenzuhalten.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:

Die Fig. la, -Ib und Ic sind Draufsichten, die jeweils die beiden Enden eines Förderbandes zeigen. Dabei ist eine obere Gummischicht abgenommen und die untere Gummischicht nicht dargestellt. Hingegen sieht man die miteinander zu verspbissenden Seilenden: in Fig. la sind diese Enden gegeneinander abgestuft; in Fig. Ib sind die Hülsen auf die Enden aufgebracht, und in Fig. Ic sind auch die Brückenglieder eingesetzt.

Fig. 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Verbindungseinrichtung .

Fig. 3 zeigt eine Verbindungseinrichtung, die zwei Seilenden miteinander verbindet, in einer Aufriß-Schnittansicht.

Die in den Figuren dargestellte Verbindungseinrichtung 1 umfaßt ein Paar von Seilenden 2, die Bestandteil eines Förderbandes j5 bildet.

Die Verbindungseinrichtung 1 umfaßt ein Paar Hülsen 4, deren jede einem der Seilenden 2 zugeordnet ist. Durch jede Hülse 4 erstreckt sich eine Längsbohrung 5. Die Bohrung 5 besteht aus einem inneren Abschnitt 5a und einem äußeren Abschnitt 5b. Der innere Abschnitt 5a hat in Bezug auf den äußeren Abschnitt 5b eine verminderte Querschnittsfläche. Insbesondere ist der innere Abschnitt 5a von sich verjüngender Gestalt, während der nicht verringerte äußere Abschnitt 5b von zylindrischer Gestalt ist. Der Durchmesser des

inneren Abschnittes 5a ist genügend groß bemessen, daß die Hülse 4 leicht auf das Seilende 2 aufschiebbar ist.

Ein Keil, und zwar im vorliegenden felle ein Konus 6, ist derart in Jedes Seilende 2 eingelassen, um dies aufzuweiten, so daß das aufgeweitete Seilende zu groß ist, um durch den sich verjüngenden inneren Abschnitt 5a der Bohrung 5 hindurchzupassen, jedoch immer noch durch den im Querschnitt nicht reduzierten äußeren Abschnitt 5b hindurchzupassen.

Das Seilende 2 wird in die zugehörende Hülse 4 eingezogen, wobei sich dieses aufgeweitete Seilende 2 fest mit dem sich verjüngenden inneren Abschnitt 5a der Bohrung 5 verkeilt. Jede Hülse 4 ist somit fest mit ihrem Seilende 2 verbunden.

Das äußere Ende 7 einer jeden Hülse 4 ist mit einem Innengewinde versehen. Eine Verriegelungsschraube 8 mit Außengewinde wird tief in den Außenabschnitt 5b der Bohrung 5 eingeschraubt, bis zum Anschlag an Konus 6, so daß sie nicht aus dem Seilende 2 herausragt.

Sin Brückenglied 9 dient dazu, die beiden Hülsen 4 miteinander zu verbinden. Brückenglied 9 umfaßt einen Stab 10, der an seinen beiden Enden ein Gewinde trägt. Auf die Stabenden sind Ringe 11 aufgeschraubt; hierdurch sind die Enden des Stabes erweitert. Me rückwärtige Schulter 12 eines jeden Stabringes 11 ist in dargestellter Weise bogenförmig ausgebildet. Stab 10 erstreckt sich jeweils in die äußeren Abschnitte 5b der betreffenden Hülsenbohrung 5· Ferner ist ein mit Außengewinde versehener Sicherungsring 13 jeweils in den äußeren Bohrungsabschnitt 5b eingeschraubt, um den betreffenden Stabkopf 11 zu verriegeln. Die innere Schulter l4 eines jeden Hülsensicherungsringes 13 ist derart bogenförmig gestaltet, daß er zur Schulter 12 des Kopfes 12 paßt. Da der Außendurchmesser des Stabes 10 geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Hülsensicherungsringes 13 ist, lassen sich die Hülsen 4 relativ zueinander bewegen. Das Maß der Bewegung ist begrenzt, es reicht jedoch aus, um sicherzustellen, daß die Verbindungseinrichtung 12 der Krümmung beim Umlauf um die Förderband-Walzen oder -Trommeln folgen kann.

Die Erfindung hat zahlreiche Vorteile. Der wichtigste besteht darin, daß nunmehr eine Stahl-zu-Stahl-Bindung zwischen Seilenden die Gummibindung des Standes der Technik ersetzt; hieraus folgt eine Verbesserung der Festigkeit gegen mechanischem und chemischem Angriff. Weiterhin nimmt die Verbindungseinrichtung nur geringen Raum ein, so daß eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Paaren von Seilenden innerhalb der räumlichen Begrenzung des Riemens verbunden werden kann. Schließlich hat die Verbindungseinrichtung ein solches Maß an Biegsamkeit oder Flexibilität, daß sie beim Umlauf um die Förderbandtrommeln oder Walzen nicht in den Gummi des Bandes einschneidet. Schließlich umfaßt die Verbindungseinrichtung Mittel zum Zusammenziehen ihrer zugeordneten Seilenden in einem solchen Maße, daß die Seilenden annähernd derselben Zugspannung ausgesetzt werden können.

21.03.1983
DrW/MJ

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Seilverbindungseinrichtung, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Elemente:

ein Paar Seilenden, die miteinander zu verbinden sind; eine die Seilenden miteinander verbindende Einrichtung, die ihrerseits die folgenden Elemente umfaßt:

ein Paar Hülsen, die Jeweils eine durchgehende Bohrung aufweisen, mit einem äußeren und einem inneren Abschnitt, wobei der innere Abschnitt eine gegenüber dem äußeren Abschnitt verringerte Querschnittsfläche aufweist, und wobei jede dieser Hülsen auf ein Kabelende aufgeschoben wird; einen Keil, der in jedes Kabelende derart eingebettet ist, daß er dessen Querschnittsfläche aufweitet, und zwar derart, daß das aufgeweitete Ende im !Durchmesser klein genug ist, um in den äußeren Abschnitt der Bohrung eingeführt zu werden, jedoch so groß ist , daß er nicht durch den inneren Abschnitt der Bohrung hindurchgeht;

Es wird jedes erweiterte Seilende fest in den inneren Abschnitt der Hülse eingezogen, so daß jedes Seilende und die zugeordnete Hülse aneinander befestigt werden; und

Brückenglieder, die den äußeren Enden der Hülsen zugeordnet sind und die derart arbeiten,' daß sie die Hülsen im wesentlichen ausgerichtet zueinander aneinander befestigt, während sie eine begrenzte Bewegung äner Hülse relativ zur anderen erlauben, wobei die Verbindungseinrichtung beim Umlaufen um eine Fördertrommel oder -Rolle der Krümmung folgen kann.

2. Einrichtung, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale:

ein Förderband mit einer Mehrzahl von Paaren von Seilenden und mit einer Verbindungseinrichtung, die jedes dieser Paare von Seilenden miteinander verbindet, und die die folgenden Elemente umfaßt:

ein Paar Hülsen, deren jede eine durchgehende Bohrung aufweist, wobei jede Bohrung einen äußeren Abschnitt und einen inneren Abschnitt hat, und der innere Abschnitt gegenüber dem äußeren Abschnitt eine verringerte Querschnittsfläche aufweist, und wobei ferner jede Hülse auf ein Kabelende aufgeschoben wird;

einen Keil, der in jedes Kabelende derart eingebettet ist, daß er dessen Querschnittsfläche erweitert, und zwar derart, "daß das erweiterte Ende klein genug ist, um in den äußeren Abschnitt der Bohrung eingeführt werden zu können, jedoch zu groß ist, um durch den inneren Abschnitt der Bohrung hindurchzupassen;

jedes erweiterte Seilende wird fest in den inneren Abschnitt der Hülse eingezogen, so daß jedes Seilende und die zugeordnete Hülse fest miteinander verbunden sind; und ein Brückenglied, das sich in den äußeren Bohrungsabschnitt hinein erstreckt, um die beiden einander benachbarten Hülsen miteinander zu verbinden, wobei dieses Brückenglied derart wirkt, daß es die beiden Hülsen im wesentlichen ausgerichtet zueinander miteinander verbindet, während es eine begrenzte Bewegung einer Hülse relativ zu der anderen erlaubt, wobei die Verbindungseinrichtung beim Umlaufen um eine Fördertrommel oder -Walze der Krümmung zu folgen vermag.

J5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende einer jeden Hülse mit einem Innengewinde versehen ist, und daß das Brückenglied die folgenden Elemente umfaßt:

einen Stab, der an jedem seiner Enden einen erweiterten Kopf hat, und dessen Enden sich jeweils in einen mit Gewinde ver-

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sehenen äußeren Bohrungsabschnitt hinein erstreckt; ferner mit einem mit Außengewinde versehenen Ring, der in jeden Außenabschnitt der Hülsenbohrung eingeschraubt ist, so daß der eingeschlossene Stabkopf gegen Verschiebung nach außen gesichert ist, wobei einer oder beide Ringe weiter eingeschraubt werden können, um die zugeordneten Seilenden einander anzunähern;

jeder Stabkopf und der zugeordnete Ring haben abgerundete, zueinander passende Schultern, um eine begrenzte Bewegung zu erlauben.

4« Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der innere Abschnitt der Bohrung verjüngt und daß der Keil von konusförmiger Gestalt ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Abschnitt der Bohrung sich verjüngt, und daß der Keil von konischer Gestalt ist, daß das äußere Ende einer jeden Hülse ein Innengewinde trägt, und daß das Brückenglied jeweils die folgenden Elemente umfaßt:

einen Stab, der an jedem Ende einen erweiterten Kopf hat und dessen eines Ende sich jeweils in einen mit Gewinde versehenen äußeren Bohrungsabschnitt hinein erstreckt; einen mit Außengewinde versehenen Ring, der in jeden Außenabschnitt der Hülsenbohrung eingeschraubt ist, so daß der darin eingeschlossene Stabkopf gegenäußere Verschiebung gesichert ist, wobei einer oder beide Ringe weiter eingeschraubt werden können, um die einander aigeordneten Seilenden einander anzunähern und zusammenzuziehen; jeder Stabkopf und der zugeordnete Ring haben abgerundete, zueinander parallele Schultern, die eine begrenzte Bewegung erlauben.

β. Verfahren zum Verbinden zweier Enden eines Stahlseiles, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: auf jedes Kabelende wird eine Hülse aufgeschoben, die eine Bohrung mit einem inneren Abschnitt verringerter Querschnitts-

fläche in Bezug auf einen äußeren Abschnitt aufweist;

die Querschnittsfläche eines jeden solchen Kabelendes wird erweitert (aufgetrieben, vergrößert); jede dieser Hülsen wird auf ihrem zugeordneten Seilende nach außen gezogen, um das erweiterte Seilende mit dem inneren Abschnitt der Hülse fest zu verkeilen; und die Hülsen werden mittels Brückengliedern miteinander verbunden, um sie im wesentlichen miteinander ausgerichtet zusammen zu halten.

7. Verfahren zum Verbinden der beiden Enden eines Stahlseiles bei einem endlosen Förderband mit einer Vielzahl von Seilendpaaren, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale:

über jedes Seilende wird eine Hülse geschoben, die eine Bohrung mit einem inneren Abschnitt verringerter Querschnittsfläche und einem äußeren Abschnitt größerer Querschnittsfläche aufweist;

die Querschnittsfläche eines jeden solchen Kabelendes wird dadurch aufgeweitet, daß ein Keil in das Kabelende eingebettet wird;

jede Hülse wird auf ihrem zugeordneten Kabelende nach außen gezogen, um das aufbereitete Kabelende mit dem inneren Abschnitt der Hülse fest zu verkeilen; die Hülsen werden mittels eines Brückengliedes miteinander verbunden, das die Hülsen im wesentlichen in gegenseitiger Ausrichtung (fluchtend) zusammenhält, und das eingestellt werden kann, um die Hülsen einander anzunähern; und die Brückenglieder werden derart einjustiert, daß sie die Hülsen zusammenbringen, um eine Zugspannung zu erreichen, die im wesentlichen gleich der im anderen Seilendpaar erreichten ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß einer jeden Hülse zugeordnete Mittel zum Verriegeln des Keiles im Seilende vorgesehen sind.

21.03.83
DrW/MJ