DE4341727A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Spannen des Förderorgans eines Stetigförderers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Spannen des Förderorganes, insbesondere der Förderkette eines Stetigför­ derers, insbesondere eines Kettenförderers.

Weiter betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur vor­ zugsweisen Durchführung des vorgenannten Verfahrens.

Es sind bisher im wesentlichen drei Verfahren zur Spannung eines Förderorgans, insbesondere der Förderkette eines Ketten­ förderers, üblich, nämlich mittels einer Spindel, mittels einer Spindel mit Pufferfeder oder mittels Gewichtsspannung.

Jede dieser Verfahrensweisen birgt ihre eigenen Probleme in sich. Bei der Spannung über eine Spindel erfolgt die Span­ nung von Hand, so daß sehr leicht eine zu starke oder eine zu kleine Spannung eingestellt werden kann. Dadurch wird das För­ derorgan entweder leicht überspannt, bis es beispielsweise zu einem Kettenriß kommt, oder das Förderorgan ist zu locker und springt von seinen Umlenkorganen, so daß es beispielsweise zu einer Havarie kommen kann.

Bei der Spannung eines Förderorgans mit einer Spindel mit Pufferfeder wird durch die Pufferfeder in gewisser Weise ein Ausgleich gegenüber der Spannung nur mit Spindel erreicht, der zumeist vorteilhaft ist. Kommt es jedoch zu einer Blockierung im Stetigförderer, so gibt die Pufferfeder nach, und es kann dann dadurch zu einem Abspringen des Förderorgans von seinen Umlenkorganen kommen und zu einer entsprechenden Havarie.

Das Spannen eines Förderorgans mit Gewichtsspannung hat den Vorteil, daß immer eine gleichmäßige, nicht zu große und nicht zu kleine Spannung vorliegt. Es können aber die gleichen Probleme wie bei der Pufferfeder bei einer Blockierung des Stetigförderers auftreten.

Bei allen drei Verfahrensweisen können durch die Probleme zusätzliche schwerwiegende Folgeschäden im Stetigförderer auf­ treten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spannverfahren anzugeben, welches zu einer zuverlässigeren Spannung des Förderorganes führt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Förderorgan zunächst bis zu einem vorbestimmten (hohen) Spann­ grad gespannt wird und daß dann die Spannung um ein bestimmtes Maß auf eine Arbeitsspannung nachgelassen wird.

Es wird also mit Vorteil mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zunächst einmal die maximale Spannung eingestellt, um für die eigentliche Arbeitsspannung einen verläßlichen Be­ zugswert zu bekommen. Ausgehend von diesem Bezugswert wird die Arbeitsspannung anschließend eingestellt, indem die Spannung des Förderorgans etwas vermindert wird. Es ist dann ein Span­ nungswert als Arbeitsspannung erreicht, bei dem die Kette (etwas) entspannt ist, aber nicht locker ist, und ein even­ tuelles Polygonspiel ebenfalls ausgeglichen eingestellt ist.

Grundsätzlich könnte dieses erfindungsgemäße Verfahren auch beispielsweise mit einer Spindel angewendet werden.

Eine weitere unabhängige erfindungsgemäße Lösung der ge­ stellten Aufgabe, für die auch selbständiger Schutz bean­ sprucht wird, die aber vorzugsweise mit dem vorgenannten Ver­ fahren kombiniert wird, sieht vor, daß das Förderorgan druck­ mittelbetrieben, vorzugsweise hydraulisch, elektrisch und/oder mechanisch mit einer elektrisch betriebenen, mechanisch be­ triebenen und/oder druckmittelbetriebenen vorzugsweise ge­ steuerten Spannvorrichtung gespannt wird.

Mit einer solchen Spannvorrichtung läßt sich das vorge­ nannte Verfahren automatisiert, vorzugsweise gesteuert, sehr genau und auch reproduzierbar durchführen.

Eine weitere Weiterbildung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens sieht bei einer druckmittelbetriebenen Spannvor­ richtung vor, daß das Förderorgan zunächst gespannt wird, bis ein vorbestimmter Druckwert in der Spannvorrichtung anliegt und daß dann zur Entspannung des Förderorgans auf die Arbeits­ spannung für eine vorbestimmte Zeitdauer ein eventuell ge­ drosselter Druckmittelrücklauf zugelassen wird. Mit einer solchen Spannvorrichtung kann also das Verfahren, das Förder­ organ zunächst einmal auf einen hohen Spannungswert einzustel­ len und dann auf eine Arbeitsspannung nachzulassen, mit Vor­ teil so praktiziert werden, daß der hohe Spannungswert über einen bestimmten Druckmitteldruck, beispielsweise in einem Hydraulikkreislauf, definiert wird. Dies bedeutet, daß der Spannungsgrad, welcher gewünscht ist, erreicht ist, sobald dieser Druck x im Druckmittelkreislauf anliegt. Ist dieser hohe Bezugsspannungswert erreicht, wird davon ausgehend das Förderorgan dadurch entspannt, daß eine bestimmte Zeitdauer y vorgegeben wird, während der über einen Rücklauf Druckmittel wieder, gegebenenfalls gedrosselt, abgelassen wird. Nach diesem Zeitraum, bei dem die Zeitdauer und die Flußmenge des. Druckmittels genau definiert sind, ist somit auch ein de­ finierter Spannungswert bezüglich des zunächst hoch einge­ stellten Spannungswertes erreicht, nämlich ein genau einstell­ barer, kontrollierbarer und reproduzierbarer Arbeitsspannungs­ wert, der für die jeweilige Fördervorrichtung am günstigsten ist.

Eine alternative Weiterbildung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens sieht bei Verwendung einer elektrisch und/oder mechanisch betriebenen Spannvorrichtung vor, daß das Förder­ organ zunächst gespannt wird, bis eine als maximal definierte Spannkraft, vorzugsweise eine Motorkraft, erreicht ist und daß dann zur Entspannung des Förderorgans auf die Arbeitsspannung für eine bestimmte Zeitdauer, die zu einem bestimmten Nachlaßweg proportional ist, ein Rücklauf erfolgt. Vorzugs­ weise wird die Proportionalität zwischen dem Nachlaßweg und der Nachlaßzeit durch die Drehgeschwindigkeit eines Schnecken­ triebes mit vorbestimmten Schneckengang bzw. Schneckensteigung vorgegeben bzw. bestimmt.

Mit einem solchen elektrisch und/oder mechanisch arbeitenden System kann somit genauso vorteilhaft gearbeitet werden wie mit dem vorbeschriebenen Druckmittelsystem. Der maximale Spannungswert ist dann gegeben, wenn eine Kraft x oder vielleicht auch hier ein Druck x erreicht ist. Danach wird die Spannung um einen bestimmten Nachlaßweg nachgelassen. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, daß die Steigung und der Gang des Schneckentriebes bekannt bzw. vorgegeben sind und dieser Schneckentrieb während einer vorbestimmten Zeitdauer mit einer bestimmten Winkelgeschwindigkeit bewegt wird.

Vorzugsweise wird zur Kontrolle der Spannung des Förderor­ ganes das erfindungsgemäße Verfahren von Zeit zu Zeit automa­ tisch wiederholt, vorzugsweise in bestimmten Zeitabständen, beispielsweise einmal wöchentlich.

Da das Förderorgan den spannungskräften unterliegt, kann es natürlich bekanntermaßen zu Ausdehnungen des Förderorganes kommen, die soweit führen können, daß sich eine gewünschte Arbeitsspannung gar nicht mehr einstellen läßt, weil das För­ derorgan mittlerweile zu lang geworden ist und der vorhandene Arbeitsweg der Spanneinrichtung überschritten werden müßte, um die gewünschte Spannung zu erreichen. Dies wird bei dem erfin­ dungsgemäßen Verfahren frühzeitig gemerkt, da sich bei einem langen Förderorgan natürlich erst recht nicht mehr der zu­ nächst hohe Spannungswert einstellen läßt, beispielsweise bis zu einem bestimmten Druck- oder Kraftwert x. Es wird dann vor­ zugsweise zunächst einmal beispielsweise in Intervallen auto­ matisch versucht, diesen maximalen Spannungswert zu erreichen, bis die Spannvorrichtung die Grenze ihres Nachführweges er­ reicht hat. Wenn diese Grenze erreicht ist und eine weitere Spannung nicht möglich ist, wird nach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein entsprechendes Signal ausge­ geben und weitere Spannungsversuche werden vermieden, d. h., eine weitere Spannung wird unterbrochen. Aufgrund der Alarmmeldung kann eine Bedienungsperson das Förderorgan kürzen, beispielsweise bei einer Kette ein oder mehrere Glieder entnehmen, damit mit dem für die Spannvorrichtung vorgesehenen Nachführweg wieder eine optimale Spannung für eine gewisse Zeit möglich ist. Es kann natürlich auch das Förderorgan komplett ausgewechselt werden, wenn es beispielsweise schon zu verschlissen ist.

Eine Vorrichtung zum Spannen eines Förderorgans, insbeson­ dere einer Förderkette, eines Stetigförderers, insbesondere eines Kettenförderers, für die auch selbständiger Schutz bean­ sprucht wird, zeichnet sich aus durch eine Spanneinrichtung, umfassend wenigstens ein mechanisch, per Druckmittel, vorzugs­ weise hydraulisch, und/oder elektrisch betreibbares Spannor­ gan, vorzugsweise einen Arbeitszylinder oder einen Elektromo­ tor, und eine Steuerungseinrichtung für die Spanneinrichtung bzw. das Spannorgan.

Die Vorteile einer solchen erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die beim entsprechenden Verfahren beschriebenen Vorteile. Es kann automatisch immer genau ein reproduzierbarer, optima­ ler Arbeitsspannungswert, vorzugsweise bezogen auf einen maximalen Spannungswert, eingestellt werden. Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, daß das Spannorgan mit einem Umlenkorgan des Förderorgans in Wirkverbindung steht.

Eine nächste Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die ein druckmittelbetriebenes Spannorgan umfassende Spannein­ richtung einen Druckwertaufnehmer bzw. Drucksensor aufweist. Hierdurch kann der Spannungswert, der erreicht ist, erfaßt bzw. ermittelt werden und als Bezugsgröße verwendet werden.

Bei einer Spanneinrichtung, die ein elektrisch und/oder mechanisch betriebenes Spannorgan aufweist, wird statt dessen vorzugsweise eine Kraftkontrolleinrichtung vorgesehen.

Ausführungsbeispiele, aus denen sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Abschnitt einer Förderkette eines Kettenför­ derers im Bereich eines Umlenk-Zahnrades, auf welches eine Spanneinrichtung wirkt, welche mit einem Block­ schaltbild angedeutet ist,

Fig. 2 ein Beispiel für eine Spannstation mit den in Fig. 1 angedeuteten Komponenten in der Seitenansicht bei stehend gelagertem Umlenk-Zahnrad mit Spanneinrich­ tung,

Fig. 3 eine Seitenansicht gemäß Fig. 2 bei liegend angeordne­ tem Umlenk-Zahnrad,

Fig. 4 eine Seitenansicht einer mit einem Elektromotor be­ triebenen Spanneinrichtung,

Fig. 5 eine Stirnansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 4 und

Fig. 6 eine zweite Stirnansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 5 in entgegengesetzter Blickrichtung.

Die Fig. 1 zeigt schematisch und teilweise im Blockschaltbild in der Seitenansicht ein Umlenk-Zahnrad 1 bzw. Kettenrad zur Umlenkung einer Förderkette 2 eines Kettenförderers, auf welches eine Spanneinrichtung 3 zur Spannung der Förderkette einwirkt.

Die Spanneinrichtung 3 besteht im wesentlichen aus einem Arbeitszylinder 4, der hydraulisch betrieben wird und an dem Kettenrad 1 angreift. Der Arbeitszylinder 4 wird über einen Hydraulikmittelkreislauf 5 betrieben, der mittels einer Elektronik 6, die über eine Leitung 7 an das elektrische Netz angeschlossen ist, gesteuert wird. Der Hydraulikmittelkreis­ lauf 5 umfaßt im wesentlichen eine Hydraulikmittelpumpe 8 und eine Drossel 9. Mit der Pumpe 8 wird zunächst im Hydraulikvor­ lauf eine maximale Spannung der Förderkette 2 eingestellt, beispielsweise indem die Zylinderstange des Arbeitszylinders 4 so weit ausgefahren wird, bis die Förderkette 2 so weit ge­ strafft ist, daß die Aufbringung eines Druckes x im Hydraulik­ mittelkreislauf 5 notwendig ist. Ausgehend von dieser maxima­ len Spannung wird dann die Förderkette 2 etwas nachgelassen, indem über die Drossel 9 ein Hydraulikrücklauf über eine be­ stimmte vorgegebenen Zeitdauer erlaubt wird. Danach hat dann die Förderkette 2 ihren optimalen Spannungswert erreicht.

Die Fig. 2 und 3 zeigen in der Seitenansicht Spann­ stationen, die eine Spanneinrichtung gemäß Fig. 1 aufnehmen könnten. Mit diesen beiden Figuren wird lediglich gezeigt, daß zur Durchführung des erfindungsgemäßen Spannverfahrens und zur Anwendung der erfindungsgemäßen Spanneinrichtung das beauf­ schlagte Kettenrad 1 wahlweise stehend oder liegend gelagert sein kann. Es ist also eine Anpassung an die räumlichen Ver­ hältnisse ohne weiteres möglich.

Die Fig. 4 bis 6 zeigen unterschiedliche Ansichten eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Spann­ vorrichtung. Die Spannvorrichtung gemäß den Fig. 4 bis 6 ist nicht druckmittelbetrieben, sondern sie verfügt über einen Elektromotor 10.

Der Elektromotor 10 wirkt auf eine Spannstange 11, die durch ihn ein oder ausgefahren wird und die Funktion der Zylinderstange des Arbeitszylinders 4 des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 übernehmen kann.

Ähnlich wie der aufzubringende Druck in einer druckmittel­ betriebenen Spannvorrichtung kontrolliert werden kann und da­ durch auf den erreichten maximalen Spannungswert der Förder­ kette 2 geschlossen werden kann, ist es bei der Vorrichtung gemäß den Fig. 4-6 möglich, die vom Elektromotor 10 aufzubringende Kraft zu kontrollieren und den Elektromotor bei einem bestimmten Maximalwert zu stoppen und ein weiteres Ausfahren der Spannstange 11, also ein weiteres Spannen der Förderkette 2 zu verhindern. Von diesem Maximalwert ausgehend kann dann die Spannstange 11 mittels des Elektromotors 10 soweit eingefahren werden, daß eine Arbeitsspannung der Förderkette 2 erreicht wird. Dieses Nachlassen der Förderkette kann kontrolliert erfolgen, indem die Spannstange 11. beispielsweise mittels eines Schneckentriebes bewegt wird, dessen Schneckensteigung und Schneckengang bekannt ist, wodurch bei bekannter Drehzahl des Motores auf einen definierten Nachlaßweg der Spannstange 11 geschlossen werden kann bzw. dieser vorgegeben werden kann.

Die Vorrichtung gemäß den Fig. 4-6 verfügt vorzugsweise über Endschalter und auch eine Überlastsicherung. Es könnte beispielsweise ein Verstellweg von 20 cm vorgesehen sein und eine Verstellgeschwindigkeit von etwa 4-5 mm pro Sekunde.

Claims (11)

1. Verfahren zum Spannen des Förderorgans, insbesondere der Förderkette, eines Stetigförderers, insbesondere eines Kettenförderers, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderorgan zunächst bis zu einem vorbestimmten (hohen) Spannungsgrad gespannt wird und daß dann die Spannung um ein bestimmtes Maß auf eine Arbeitsspannung nachgelassen wird.

2. Verfahren zum Spannen des Förderorgans, insbesondere der Förderkette, eines Stetigförderers, insbesondere eines Kettenförderers, vorzugsweise nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß daß Förderorgan druckmittelbetrieben, vorzugsweise hydrau­ lisch, elektrisch und/oder mechanisch mit einer elektrisch be­ triebenen, mechanisch betriebenen und/oder druckmittelbe­ triebenen, vorzugsweise gesteuerten Spannvorrichtung gespannt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Förderorgan druckmittelbetrieben zunächst gespannt wird, bis ein vorbestimmter Druckwert in der Spann­ vorrichtung anliegt und daß dann zur Entspannung des Förderor­ gans auf die Arbeitsspannung für eine vorbestimmte Zeitdauer ein eventuell gedrosselter Druckmittelrücklauf zugelassen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Förderorgan elektrisch und/oder mechanisch zunächst gespannt wird, bis eine als maximal definierte Spann­ kraft, vorzugsweise eine Motorkraft, erreicht ist, und daß dann zur Entspannung des Förderorgans auf die Arbeitsspannung für eine vorbestimmte Zeitdauer, die zu einem bestimmten Nach­ laßweg proportional ist, ein Rücklauf erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Proportionalität zwischen Nachlaßweg und -zeit durch die Drehgeschwindigkeit eines Schneckentriebes mit vorbestimmtem Schneckengang vorgegeben bzw. bestimmt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dann, wenn der vorbestimmte maximale Druck- bzw. Kraftwert nicht erreicht wird bzw. werden kann, weil bei­ spielsweise das Förderorgan insgesamt zu lang ist, ein ent­ sprechendes Signal produziert und der Spannvorgang vorzugs­ weise gestoppt wird.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannverfahren automatisch in bestimmten Zeitabständen, vorzugsweise wöchent­ lich, wiederholt wird.

8. Vorrichtung zum Spannen des Förderorgans, insbesondere der Förderkette, eines Stetigförderers, insbesondere eines Kettenförderers, vorzugsweise zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Spanneinrichtung (3), umfassend wenigstens ein mechanisch, per Druckmittel, vorzugsweise hydraulisch, und/oder elektrisch betreibbares Spannorgan (4), vorzugsweise einen Arbeitszylinder oder Elektromotor, und eine Steuerungs­ einrichtung (6) für die Spanneinrichtung (3) bzw. das Spann­ organ (4).

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannorgan (4) mit einem Umlenkorgan (1) des Förderor­ gans (2) in Wirkverbindung steht.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die ein druckmittelbetriebenes Spannorgan (4) umfassende Spanneinrichtung (3) einen Druckwertaufnehmer bzw. Drucksensor aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die ein elektrisch und/oder mechanisch be­ triebenes Spannorgan (4) aufweisende Spanneinrichtung (3) eine Kraftkontrolleinrichtung umfaßt.