Pierwszenstwo: Opublikowano: 31.1.1970 59158 KI. 81 e, 10 MKP B 65 g A3/o«t UKD Wspóltwórcy wynalazku: Albert Brucherseifer, Johannes Scheibner, Christian Richter, Erhard Weber, Hubert Frania Wlasciciel patentu: VEB Fórderanlage Calbe, Calbe/Saale (Niemiecka Republika Demokratyczna) Beben do przenosnika tasmowego i Przedmiotem wynalazku jest beben do przenos¬ nika tasmowego z wymiennym walem rurowym w przypadku bebna napedowego, wzglednie z wy¬ mienna osia rurowa w przypadku bebna zwrot¬ nego lub naprezajacego. 5 Wiadomo, ze zasadniczy problem przy konstruk¬ cji bebnów do przenosników tasmowych, zwlaszcza na duze obciazenia, polega na mocowaniu walu wzglednie osi bebna do jego scian czolowych. Wia¬ domo takze, ze najkorzystniejsza konstrukcja pod i0 wzgledem wytrzymalosciowym, a takze pod wzgle¬ dem zuzycia materialu przy budowie bebna do przenosnika tasmowego bedzie wówczas, gdy sto¬ sunek srednicy otworu wewnetrznego sciany czo¬ lowej do otworu plaszcza bebna bedzie jak naj- 15 mniejszy. Wzgledy konstrukcyjne i technologiczne ograniczaja jednakze, jak dotychczas, wartosc tego stosunku od dolu. W znanych konstrukcjach beb¬ nów do przenosników tasmowych na srednie i duze obciazenia wartosc tego stosunku ksztaltuje sie ra- 20 czej niekorzystnie.Znane sa bebny- do przenosników tasmowych na male obciazenia, w których sciany czolowe sa bez¬ posrednio przyspawane na stale zarówno do walu, wzglednie osi bebna jak tez i do jego plaszcza. 25 W przypadku bebnów do przenosników tasmowych na srednie i na duze obciazenia mocuje sie w otworach scian czolowych osobne piasty, na przyklad przez spawanie. W otworach obu piast umieszcza sie os, wzglednie wal bebna, przy czym 30 polaczenie walu lub osi bebna z piastami wyko¬ nuje sie za pomoca klinów wpuszczanych, wpustów pasowanych lub pierscieniowych elementów mo¬ cujacych, w poszczególnych zas przypadkach przez laczenie skurczowe.Znane sa dalej bebny do przenosników tasmo¬ wych,, w których pierscieniowe piasty sa przykre¬ cane za pomoca srub do scian czolowych bebna, zas z osia wzglednie walem bebna sa laczone za pomoca polaczenia skurczowego. W bebnach tego rodzaju, osie wzglednie waly sa wymienne. Znane sa takze bebny do przenosników tasmowych na bardzo duze obciazenia, w których grubosc scian czolowych maleje wzdluz promienia w kierunku plaszcza, przy czym sciany czolowe tych bebnów mocowane sa do osi wzglednie walu bebna za pomoca rozlaczalnych elementów mocujacych. Ze wzgledu na znaczne sily jakie musza przejmowac w tych bebnach sciany czolowe przy srednich i przy duzych obciazeniach, sciany te wzmacnia sie za pomoca uzebrowania, przy czym poszcze¬ gólne zeberka przebiegaja w kierunku promienio¬ wym i sa polaczone na stale z plaszczem bebna i z piasta, na przyklad przez spawanie.Znane bebny do przenosników tasmowych sa obarczone licznymi wadami. Przede wszystkim, stosowane polaczenia klinowe lub wpustowe,: po¬ miedzy walem i piasta obnizaja znacznie wytrzy¬ malosc mechaniczna walu wzglednie osi na skutek dzialania karbu. Ten sam szkodliwy efekt wyste- 5915859158 puje w pewnym stopniu przy stosowaniu innych elementów mocujacych oraz przy polaczeniach skurczowych. Niezaleznie od tego, opisane wyzej rodzaje znanych polaczen pomiedzy osia wzglednie walem bebna i piasta utrudniaja w duzym stop- 5 niu montaz i demontaz bebna, zas wyjecie lub wlozenie osi wzglednie walu jest przy tych kon¬ strukcjach mozliwe dopiero po zakonczeniu wszel¬ kich pozostalych do wykonania czynnosci zwiaza¬ nych z laczeniem ze soba poszczególnych elemen- 10 tów bebna, oczywiscie po uprzednim wykonaniu prac spawalniczych.Inna wada wlasciwa wszystkim znanym bebnom do przenosników tasmowych, które maja gladkie sciany czolowe i sa wykonane z blachy stalowej, 15 a przewidziane sa na srednie i duze obciazenia, polega na tym, ze dla tych znanych bebnów, war¬ tosc w stosunku pomiedzy promieniem okregu, wzdluz obwodu, którego mocowane sa sciany czo¬ lowe bebna do piasty, a wewnetrznym promieniem 2o cylindrycznego plaszcza bebna jest wzglednie du¬ za, a zatem bardzo niekorzystna, co ogranicza ela¬ stycznosc gladkich scian czolowych bebna. Obnize¬ nie elastycznosci czolowych scian bebna pociaga za soba koniecznosc powiekszania srednicy walu 25 wzglednie osi bebna. Stosowanie zeberek wzmac¬ niajacych pogarsza wartosc stosunku, o którym juz byla mowa, a niezaleznie od tego, obniza z natury rzeczy elastycznosc sciany czolowej, prowadzi za¬ tem do powiekszania srednicy walu wzglednie osi 30 bebna.Celem wynalazku jest stworzenie bebna do prze¬ nosników tasmowych na srednie i duze obciazenia o mozliwie malym stosunku srednicy otworu we¬ wnetrznego sciany czolowej do srednicy otworu 35 plaszcza, a zatem o duzej elastycznosci scian czo¬ lowych, przy zachowaniu konstrukcji spawanej i wykorzystaniu znanego elementu rurowego wcho¬ dzacego w sklad osi wzglednie walu bebna, przez co uzyska sie pewniejsza prace bebna, oszczed- 40 nosc materialu uzytego do budowy bebna, a zatem zmniejszenie jego ciezaru oraz latwosc wymiany walu lub osi w przypadku ich uszkodzenia lub zuzycia.Istota wynalazku polega na tym, ze os bebna 45 sklada sie z czesci rurowej i dwóch czopów osio¬ wych polaczonych z czescia rurowa na stale, na przyklad przez spawanie, a na kazdym czopie jest wytoczony rowek i kolnierz pierscieniowy, do któ¬ rego jest przyspawana sciana czolowa, przy czym srednica wytoczenia rowka jest w przyblizeniu równa srednicy cylindrycznej czesci czopu osiowe¬ go, która przylega bezposrednio do scian czolo¬ wych, a promien zaokraglenia dna rowka jest w przyblizeniu równy grubosci kolnierza pierscie¬ niowego u jego podstawy, a ponadto czesc cylin¬ dryczna czopu osiowego wystajaca ze sciany czo¬ lowej i przylegajaca bezposrednio do tej sciany jest stozkowo przetoczona do linii srodkowej osi pod 60 katem 50°—75°.W innym przykladzie wykonania wynalazku, beben ma sciane srodkowa umieszczona wewnatrz na osi, a plaszcz bebna sklada sie z dwóch czesci o podtoczonych krawedziach, przy czym obie czes- 65 50 55 ci bebna sa polaczone ze spba i ze sciana srodko¬ wa na stale.Istotna cecha wynalazku jest takze miejsce la¬ czenia walu wzglednie osi bebna z jego powloka, przez spawanie dwóch czesci sciany czolowej wzdluz linii obwodu okregu kola, na której wyste¬ puja male naprezenia zginajace.W jeszcze innym przykladzie wykonania wyna¬ lazku, beben do przenosnika tasmowego na male obciazenie jest zaopatrzony w pelny wal lub os, którego sciany czolowe sa bezposrednio przyspa- wane do tego walu lub osi w miejscach stoczo¬ nych na stozek.Wynalazek jest blizej objasniony na przykladach wykonania zilustrowanych na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia beben do przenosnika tasmo¬ wego na srednie i duze obciazenia w przekroju podluznym, fig. 2 — beben do przenosnika tasmo¬ wego na duze i bardzo duze obciazenia w prze¬ kroju podluznym, fig. 3 — beben wedlug fig. 1 po wymianie uszkodzonej osi i fig. 4 przedstawia beben do przenosnika tasmowego na male obciaze¬ nia w przekroju podluznym.Na fig. 1 jest pokazany beben zwrotny, wzglednie beben naprezajacy, którego os ulegla wygieciu w sposób widoczny, wskutek nadmiernego obcia¬ zenia przenosnika. Os 3 tego bebna sklada sie z ru¬ ry 1 i z dwóch czopów 2 przyspawanych do obu konców rury 1. Na kazdym z dwóch czopów osio¬ wych 2 jest wytoczony rowek 4, w zwiazku z czym na osi rurowej 3 tworza sie dwa kolnierze pierscieniowe 5^ do których sa przyspawane dwie sciany czolowe 6, wykonane z gladkiej blachy sta¬ lowej. Sciany czolowe 6 sa polaczone wzdluz ich zewnetrznego obwodu z plaszczem 8 bebna przez spawanie.Czesc wewnetrznej powierzchni plaszcza, w któ¬ rej nastepuje polaczenie ze sciana czolowa przez spawanie, jest obrobiona dodatkowo przez podto- czenie 7. Kazdy z czopów osiowych 2 jest cylin¬ dryczny w czesci przylegajacej bezposrednio do sciany czolowej 6. Przy takim uksztaltowaniu czo¬ pów osiowych 2, gotowa os rurowa mozna umies¬ cic w przyrzadzie zapewniajacym wspólosiowe przyspawanie scian czolowych 6 do kolnierzy pier¬ scieniowych 5 i dalej krawedzi tych scian w pod¬ toczonych miejscach 7 plaszcza bebna 8. Grubosc kazdego kolnierza pierscieniowego 5 jest u nasady nie wieksza od podwójnej grubosci sciany czolo¬ wej 6, zas wysokosc kazdego z tych kolnierzy jest tak mala, jak tylko na to zezwala technologia la¬ czenia przez spawanie.Srednica wytoczenia rowka 4 jest w przyblizeniu równa srednicy cylindrycznej czesci czopu osio¬ wego 2 przylegajacej bezposrednio do sciany czo¬ lowej 6. Promien zaokraglenia dna rowka 4 jest równy w przyblizeniu grubosci kolnierza pierscie¬ niowego 5 u jego podstawy. Czesc cylindryczna czopu osiowego 2 wystajaca ze sciany czolowej 6 i przylegajaca bezposrednio do tej sciany, prze¬ chodzi w czesc stozkowa w celu stopniowego zmniejszenia srednicy i dojscia do wymiaru nomi¬ nalnej srednicy osi. Nachylenie tworzacej stozka do linii srodkowej osi rurowej 3 wynosi 50°—75°.W ten sposób uzyskuje sie mozliwie krótkie czo-5 py osiowe 2, co jest równiez korzystne ze wzgledu na obróbke wiórowa. Grubosc scianki rury 1 jest nalezna od rodzaju bebna i jest tak dobrana, aby wymiary czopów osiowych 2 nie byly uzaleznione . od srednicy i dlugosci bebna lecz jedynie od ob- 5 ciazenia danego bebna i jego predkosci obrotowej.Beben do przenosnika tasmowego zaopatrzony w opisana wyzej os rurowa o konstrukcji wedlug -wynalazku, odznacza sie mozliwie mala wartoscia wspólczynnika stosunku pomiedzy promieniem 10 okregu, wzdluz obwodu którego mocowane sa przez spawanie sciany czolowe bebna do pierscieniowego kolnierza 5, a promieniem wytoczenia 7, w którym sa mocowane przez spawanie sciany czolowe do plaszcza bebna. Mala wartosc wspomnianego sto- 15 sunku przesadza o duzej elastycznosci scian czolo¬ wych bebna wedlug wynalazku.Podczas pracy bebna, zwlaszcza przy duzych ob¬ ciazeniach, jego sciany czolowe 6 ulegaja elastycz¬ nym odksztalceniom, co jest wynikiem elastyczne- 20 go uginania sie osi wzglednie walu. Poniewaz be- ten podczas pracy obraca sie, przeto odksztalcenia jego scian czolowych ulegaja takze zmianom i to- z czestotliwoscia proporcjonalna do predkosci ob¬ rotowej bebna. Sciany czolowe bebna poddane sa 25 ^atem podczas pracy zmiennym naprezeniom zgi¬ najacym w obu kierunkach.Przy dostatecznej elastycznosci scian czolowych 6, co ma miejsce,w konstrukcji wedlug wynalazku, w pewnej okreslonej odleglosci od osi obrotu beb- 30 na, w jego scianach czolowych wystepuja male na¬ prezenia zginajace. Punkt odpowiadajacy okregowi "kola wspólsrodkowego z osia obrotu, zatoczonego na scianie czolowej 6, wzdluz którego nie wyste¬ puja podczas pracy bebna male naprezenia zgina- 35 jace w tej scianie, oznaczony zostal symbolem 10 na fig. 3.Obecnosc strefy o malych naprezeniach zginaja¬ cych, rozmieszczonej wzdluz okregu kola w scia¬ nie czolowej 6, ulatwia w zasadniczy sposób wy- 40 miane osi rurowej w razie jej zuzycia lub uszko¬ dzenia. Na fig. 3 pokazano podlegajaca wymianie uszkodzona os rurowa 3 usuwana z bebna przez przeciecie palnikiem tlenowym obu scian czolo¬ wych wzdluz obwodu okregu kola zatoczonego pro- 45 mieniem 10. W ten sposób usuwa sie uszkodzona os wraz z przyspawanymi wewnetrznymi czesciami 6' scian czolowych 6. W plaszczu bebna pozostaja przy tym zewnetrzne czesci 6" scian czolowych.Naprawa osi polega zazwyczaj na wytoczeniu no- 50 wyeh czopów osiowych 2 i przyspawaniu ich do rury 1, po uprzednim jej niewielkim skróceniu. Na gotowej osi rurowej 3 mocuje sie nastepnie we¬ wnetrzne czesci 6' scian czolowych przez przyspa- wanie ich do kolnierzy pierscieniowych 5, po czym 55 wsuwa sie tak przygotowana os do plaszcza bebna i po wykonaniu centrowania spawa sie czesci 6' z czesciami 6" wzdluz obwodu wspomnianego okre¬ gu 10. Poniewaz wzdluz spoiny wystepuja w scia¬ nie czolowej male naprezenia zginajace, przeto wy- eo starcza spaw jednostronny.Fig. 2 przedstawia tak samo beben zwrotny, wzglednie beben naprezajacy* jednakze bez wi¬ docznego skrzywienia osi. Beben ten sklada sie 3 takich samych elementów jak beben w przy- 65 6 kladzie wykonania wedlug fig. 1, z wyjatkiem plaszcza 8, który jest zlozony tutaj z dwóch czesci 8' i 8", a ponadto we wnetrzu bebna, pomiedzy scianami czolowymi 6 jest umieszczona sciana srodkowa 11. Sciana srodkowa 11 jest polaczona na swym zewnetrznym obwodzie z obiema czesciami 8' i 8" plaszcza bebna w miejscach podtoczonycli 12, przez spawanie.Sciana ta jest na zewnetrznym obwodzie tak ob¬ robiona w kierunku promieniowym i osiowym, ze obie czesci 8' i 8" bebna stykaja sie ze soba pod- toczonymi krawedziami IZ, przy czym w miejscu styku tworzy sie rowek umozliwiajacy zespawanie ze soba obu czesci 8' i 8". Ze sciana srodkowa 11 jest polaczona na stale piasta 13. W gladkim otwo¬ rze piasty 13 jest lozyskowana os rurowa 3, przy czym w miejscu, w którym piasta 13 wspólpra¬ cuje z osia rurowa 3, umieszczony jest na czesci rurowej osi pierscien skurczowy 14. Powierzchnia zewnetrzna pierscienia 14 jest obrabiana. Uszko¬ dzona os rurowa wymienia sie w sposób identycz¬ ny, jak w przykladzie wykonania wedlug fig. 3.Na fig. 4 jest pokazany beben do przenosnika tasmowego na male obciazenia. Obie sciany czo¬ lowe 6 sa przyspawane bezposrednio do pelnej osi 15. Czesc osi bebna zawarta pomiedzy scianami czolowymi 6 jest stoczona stozkowo w bezposred¬ nim sasiedztwie scian czolowych, dzieki czemu uzyskuje sie mala odleglosc od linii srodkowej osi do miejsca spawu osi ze scianami czolowymi, a za¬ tem duza elastycznosc scian czolowych. PL