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Antriebstrommel, vorzugsweise für Förderbandanlagen
Förderländer aus
gummigedeckten Textilgeweben od. ähnl. Werkstoffen mit bekannten und normalen Querschnitten
werden je nach Breite und Nutzlänge mit bekannten Ein- oder Zweitrommelantrieben
betätigt.
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Die Wirksamkeit derartiger Bandantriebe wird von der reibungsschlüssigen
Umschlingung und deren Größen zwischen Bandgurt und Trommel bestimmt, wobei im wesentlichen
der Umschlingungswinkel, der Trommeldurchmesser und der durch die Vorspannung des
Förderbandes hervorgerufene Anpreßdruck ausschlaggebend sind.
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Die Verwendung derartiger Förderbänder, insbesondere in Grubenbetrieben
auf immer längeren Förderstrecken, hat zu einer Vergrößerung dieser Werte, insbesondere
der Trommeldurchmesser und Anpreßdrücke bzw. zu der Einführung der bekannten Zwei-
und Mehrtrommelantriebe geführt, wobei bei letzteren der Bandgurt mit seiner ganzen
Breite S-förmig um zwei benachbarte Trommeln geführt wird.
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Bei weiterer Verlängerung der Förderstrecken wird eine Grenze erreicht,
bei welcher die durch den hierfür notwendigen Reibungsschluß zwischen Trommel und
Bandgurt erforderlichen Trommeldurchmesser nicht mehr mit den Raumverhältnissen
in Untertagebetrieben in Einklang gebracht werden können. Darüber hinaus werden
aus Gründen der Steigerung der Förderleistung immer größere Bandbreiten verlangt,
welche ihrerseits infolge Erhöhung des Eigengewichtes und das der vergrößerten Fördermenge
eine Belastung ergeben,
die mit bekannten Trommelantrieben kaum
oder nur mit einem erhöhten Konstruktionsaufwand erfaßt werden können.
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Diese vorerst als Grenzfälle gekennzeichneten Belastungsfälle können
bei bekannten Trommelantrieben in normal langen Förderbandanlagen schon dann auftreten,
wenn infolge einer Störung die Abbauarbeiten nicht im gleichen Zeitmaß stoppen und
das für kurze Zeit stilliegende Band übermäßig vollgepackt wird. Andererseits stellt
der Antrieb von einseitig mit Leisten, Stollen usw. bestückten Förderbändern, vorzugsweise
in Unterbandförderanlagen und demgemäß auch der Antrieb von querschnittig besonders
profilierten Bändern, vorzugsweise bei kurvengängig verlegten Förderbändern, an
die Art und Form der Antriebstrommeln besondere Anforderungen, welche mit den bekannten
Trommelantrieben nicht oder kaum lewerkstelligt werden können.
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Für die Erfassung derartiger Belastungen und um überhaupt den Betrieb
von Förderbändern auf noch größeren Strecken und mit größeren Bandbreiten und zusätzlich
den Antrieb von einseitig mit Stollen und Leisten besetzten Unterbandförderern usw.
oder den Antrieb von kurvengängigen Förderbändern an Umlenkstellen zu ermöglichen,
wird erfindungsgemäß eine neuartige Antriebstrommel, welche in bekannten Trommelantrieben
aller Art Verwendung finden kann, herausgestellt, die im wesentlichen durch einen
oder in mehreren Schichten dieser Trommel aufgebrachten Beläge gekennzeichnet ist,
die vor allem einen bedeutend höheren, festen oder- elastischen Reibungsschluß zwischen
Trommel und Bandgurt bewirken und wodurch optimal unter gewissen Umständen die Größen
des bisherigen Umschlingungswinkels und des Trommeldurchmessers nur noch in Abhängigkeit
des Biegevermögens des Bandgurtes längs zur Laufrichtung bestimmt wird.
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Auch wird hierdurch der Anpreßdruck nicht mehr in bisherigen Größenordnungen
zu halten sein, so daß der eigentliche Bandquerschnitt bezüglich seiner Zerreißfestigkeit
in Laufrichtung möglicherweise eine wesentliche Entlastung finden kann, wobei der
Antrieb mit eingeschnürten Trommeloberflächen oder mit in Laufrichtung geteilten
Trommelhälften von querschnittig besonders profilierten Bändern mit einer entsprechend
verkleinerten Antriebsfläche erleichtert wird.
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Zur Kennzeichnung der Wirksamkeit eines erfindungsgemäß herausgestellten
Belages werden die Verhältnisse zwischen Trommel und Bandgurt bei der Umschlingung
kurz technisch-physikalisch definiert.
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Der Reibungsschluß wird, außer den eingangs genannten Werten, auch
wesentlich von der Eigenschaft der Paarung, also sowohl von der Oberflächenbeschaffenheit
der Antriebstrommel als auch von der Beschaffenheit der angetriebenen Förderbandseite,
bestimmt, wobei Art und Dauer der gegenseitigen Berührung von Einfluß sind. Hierbei
spielt die Adhäsion zwischen Trommel und Band eine gewisse Rolle, die ein Aneinanderhaften
der Moleküle der verschiedenen Stoffe von Trommel und Band bewirkt.
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Die von einer Antriebstrommel wirksam ausgeübte Zugkraft kann bekanntlich
nicht größer werden als die augenblickliche Trommellast infolge des vorgespannten
und belastenden Förderbandes multipliziert mit dem Beiwert des Reibungsschlusses.
Bei einer Übertragung der Antriebskraft nur durch Haftung zwischen Trommel und Bandgurt
kann erfahrungsgemäß die überhaupt erreichbare Beschleunigung nur etwa dem zehnfachen
Haftbeiwert sein.
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Diese Werte von Reibungsschluß und Haftreibung werden durch mitgerissene
Luft- und Feuchtigkeitsteilchen stark beeinträchtigt. Hierdurch entsteht zwischen
Trommel und Bandgurt eine Art Grenzschicht, welche mit den kritischen Werten eines
umströmten rotierenden Zylinders annäherungsweise vergleichbar ist.
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Zudem beeinflussen die vom Bandgurt an seiner Antriebsseite mitgeführten
Schmutzteilchen ihrerseits die Adhäsion nicht unwesentlich.
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Auf Grund dieser Erkenntnisse bedarf die Ausbildung der Trommeloberfläche
einer besonderen Berücksichtigung.
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Hiernach wird erfindungsgemäß die Oberfläche der Antriebstrommel
mit einem mehr oder weniger elastischen Mantel fest umspannt, welcher mit einzelnen,
in bestimmten Abständen zueinander und symmetrisch angeordneten konkaven Vertiefungen
versehen ist, welche in der Art von Saugnäpfchen wirken und beim Lauf und Bandantrieb
die mitgerissenen Luft- und auch Feuchtigkeits- und Schmutzteilchen mittels des
zwischen Trommel und Bandgurt bei der Umschlingung auftretenden Anpreßdruckes aufnehmen.
Hierdurch wird infolge der Kompressibilität der Luft und des dabei möglicherweise
entstehenden Unterdruckes innerhalb der Saugnäpfe einerseits und infolge der Elastizität
der konkaven Vertiefungen andererseits eine stark saugende Wirkung ausgehend von
dem Trommelbelag auf die angetriebene Bandseite ausgeübt, wobei diese nicht nur
entsprechend den wirksamen Reibungsschlußbeiwerten, sondern mit zusätzlich saugenden
Haftwerten von der Antriebstrommel kraftschlüssig mitgeführt wird.
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Um einem beim Überschreiten der Reibungsschlußwerte eintretenden
Durchgleiten enXtgegenzutreten, ist darüber hinaus vorgesehen, den Trommelmantel
mit oder ohne Belag mit einer elastischen Zwischenlage beispielsweise aus Gummi
mit oder ohne Gewebeeinlage auf die eigentliche Ahtriebstrommel aufzubringen. Hierdurch
kann die mit der Bandunterseite in Berührung stehende Trommeloberfläche bei Spitzenbelastungen,
wie diese beim Anfahren auftreten können, kurzzeitig nachgeben, so daß unter gewissen
Umständen der Beginn eines Durchgleitens verzögert oder sogar vermieden wird.
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In der Zeichnung wird in Fig. I der Seitenriß und in Fig. 2 mit teilweisem
Schnitt der Aufriß eines Ausführungsbeispieles veranschaulicht. Hierbei ist eine
Antriebstrommel I bekannter Band-
antriebe mit einem Mantel 2 aus
einem mit Gummi gedeckten Textilgewebe od. ähnl. Werkstoffen überzogen. I)ieser
Mantel 2 kann dem eigentlichen Trommelmantel 3 entweder aufvulkanisiert oder als
vorgefertigter Mantel 4 mit Rillen 5 gemäß Fig. 3 und 4 einem mit entsprechenden
Leisten 6 bestückten Trommelmantel 7 übergezogen werden.
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Diese Mäntel 2 bzw. 4 sind beispielsweise mit unter 45 Grad zueinander
versetzten rundtiefen (konkaven) Einbuchtungen 8 versehen, welche nach Art von Saugnäpfen
eine Erhöhung des Reibungsschlusses zwischen Trommelbelag und Band hervorrufen.
Größe und Abstand dieser Einbuchtungen sind hierbei so angeordnet, daß deren Flächen
insgesamt etwa 30 bis 50% der gesamten Mantelfläche ausmachen und zwischendurch
Streifen längs zum Umfang der Trommel und diagonal hierzu mit der halben Breite
einer Einbuchtung stehenbleiben.
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Beide Ränder 9 des Mantels werden aus Gründen einer sicheren Bandführung
glatt belassen.
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Diese Art der Ausbildung der Manteloberfläche hat den Vorteil, daß
einmal mitgerissene Luftteilchen sich in die Einbuchtungen verziehen und dort mit
der darin vorhandenen Luft zusammen komprimiert werden und für die Dauer der Umschlingung
teilweise im Über- bzw. Unterdruck verharren. Andererseits werden Feuchtigkeits-
und Schmutzteilchen, wie diese insbesondere von Unterbandförderern mitgeführt und
nicht restlos von Abstreifern beseitigt werden können, ebenfalls in diese Einbuchtungen
abgedrückt.
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Darüber hinaus kann sich die durch Biegung auf der Innenseite gestauchte
und über die Trommel zu führende Bandseite mit ihren kleinen Falten in den Einbuchtungen
besser ausglätten, so daß eine wesentliche Schonung des Bandes herbeigeführt wird.
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Der \ufl) au dieser Mantelbeläge 2 bzw. 4 kann in Berücksichtigung
dieser Einbuchtungen und ihrer Aufgaben für die Verbesserung des Reihungsschlusses
erfolgen.
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Beispielsweise wird der Mantelbelag derart mit Textilgeweben oder
Fäden 10 gemäß Fig. 5 als Ausschnitt eines Grundrisses versehen, daß diese iti der
Art eines diagonal verlegten Netzwerkes die Einbuchtungen im Sinne von Maschen behandeIn
und sich diese elastisch gegenüber dem bei der Umschlingung anliegendem Bandgurt
beispielsweise mit zusätzlich erhöhten Rändern Ii gemäß Schnitt Fig. 6 verhalten
können.
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Fig. 7 und 8 zeigen in Seiten- bzw. in Aufriß ein Ausführuílgsbeispiel
für eine zwischen zwei getrennte Trommelmäntel I2 und I3 bekannter Ausführungen
eingeI) rachte elastische Zwischenschicht I4, welche beispielsweise aus Gummi mit
oder ohne einer Textilgewebeeinlage oder aus ähnlichen Werkstoffen gefertigt ist.
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Fig. g und Io veranschaulichen in Seiten- bzw.
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Aufriß ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem zwischen zwei Mäntel
15 und I6 bekannter Ausführungen elastische Rundstäbe 17 aus Gummi mit Textilgewebeeinlagen
usw. lose oder fest, mit oder ohne Vorspannung eingebracht sind.