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Diese
Erfindung betrifft einen Spurführungssatz
mit einem an einem Stützgestell
einer Förderbandanlage
zu befestigendem Untergestell und mindestens einer an dem Untergestell
angebrachten mittleren drehbaren Trommel, um das Förderband
in Position zu halten, die drehbar auf einer Tragwelle an dem Untergestell
gelagert ist und eine in der Trommel angebrachte innere Hülse aufweist,
durch die sich die Tragwelle erstreckt, mit einem Schwenkzapfen
als Verbindung zwischen der inneren Hülse und der Tragwelle, zur
Festlegung einer senkrecht zum Förderband
und zur Tragwelle verlaufenden Schwenkachse mit Lagersätze zur
drehbaren Lagerung der Trommel auf der inneren Hülse und mit beiderseits der
Trommel gelagerten, unabhängig
voneinander und der mittleren Trommel drehbaren Seitenrollen.
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Es
ist wohlbekannt, dass Förderbänder dazu neigen,
seitwärts
auszuwandern oder abzugleiten, während
sie sich entlang ihrer gewollten Bahnen bewegen. Dieses Problem
tritt dort stärker
auf, wo der Riemen besonders lang ist, eine hohe Last trägt oder als
ein besonders schwerer Riemen ausgebildet ist. Das Problem ist weiter
auf der eine Last tragenden Seite des Riemens verschlimmert, wo
die Last sich nicht mittig auf dem Riemen befindet. Die lasttragende
Seite des Riemens ist oft mit einem muldenförmigen Querschnitt ausgestaltet,
um auf das Band geladenes Material zu halten.
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Um
zu versuchen, die Bänder
mittig angeordnet (mittige Spurführung)
zu halten, ist es bekannt, die Ausrichtung entweder der Antriebsrolle oder
der Rückführrolle
oder beider einzustellen und dadurch die Bahn bei der Rückführung in
der mittigen Bahn zu halten. Wenn jedoch das Band ungleichmäßig beladen
ist oder sich das Band dehnt oder bei der Benutzung verschleißt, wird
das Erreichen einer mittigen Spurführung zunehmend problematisch.
Ein weiteres Problem ist, dass oftmals festgestellt wird, dass ein
Teil des Bandes zu einer mittigen Spurführung neigt, aber andere Abschnitte
des Bandes entlang seiner Länge
zu einem seitlichen Abgleiten zu der einen oder anderen Seite neigen.
Aus diesen Gründen
ist es normalerweise üblich,
dass das Bedienungspersonal das Band oder die Rollen, über die das
Band sich bewegt, ständig
einstellt, um zu versuchen, eine mittige Spurführung des Bandes zu erreichen.
Teure automatische, pneumatische oder hydraulische Ausrichtvorrichtungen
sind bekannt, aber nicht immer zur Verwendung geeignet, insbesondere im
Bergbaubetrieb mit hohen Lasten.
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Um
die ständige
Einstellung der Endrollen zu vermeiden, ist es außerdem bekannt,
Spurführungsrollen,
auch als Ausrichtrollen bekannt, entlang des Förderbandes zu installieren,
die automatisch um eine senkrechte Achse schwenken, wenn sich das Band
aus der Ausrichtung bewegt, um das Band zurück in seine mittige Bahn zu
lenken. Von Rollen dieser Bauart sind viele verschiedene Bauarten
zur Spurführung
von flachen Bändern
bekannt.
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In
DE 695 15 319 T2 wird
solch eine Spurführungsrolle
offenbart. Die Spurführungsrolle
umfasst eine quer zum Förderband
verlaufende Lenkrolle, in der eine Schwenkeinrichtung so angeordnet
ist, dass ihre Schwenkachse die Drehachse der Lenkrolle schneidet.
Die Endbereiche der Lenkrolle verjüngen sich vom Mittelbereich
auswärts.
Wenn das Förderband
seine mittige Position verlässt,
wird ein Endbereich der Lenkrolle von einem Randbereich des Bandes
berührt.
Dies führt
dazu, dass die Rolle um ihre Schwenkachse schwenkt und das Band
zurück
in seine mittige Position gelenkt wird.
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Die
Spurführung
oder das Ausrichten von muldenförmigen
Bändern
stellt ein größeres Problem dar.
Die folgenden Patente zeigen Versuche, eine Spurführung von
muldenförmigen
Bändern
zu erreichen:
US-Patent Nr. 2,815,851
US-Patent Nr. 1,963,099
US-Patent
Nr. 2,561,641
US-Patent Nr. 2,109,925
US-Patent Nr. 1,705,558
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Die
oben genannten Patente offenbaren praktisch alle eine Anordnung,
bei der drei Rollen, die an einem Untergestell bei einem gewöhnlichen
muldenförmigen
Aufbau befestigt sind, derart angebracht sind, dass sie im wesentlichen
quer zur Länge und
Bewe gungsrichtung des Bandes liegen. Das Untergestell selbst ist
an einer Schwenkachse befestigt, die senkrecht zur Ebene des Bandes
verläuft.
Irgendeine Vorrichtung ist in Richtung einer jeden Kante des Aufbaus
angeordnet, die die Kante des Bandes berühren wird, wenn es zu der einen
oder anderen Seite des Aufbaus abgleitet. Durch die Berührung wird
die Vorrichtung das Untergestell zum Schwenken an seiner Schwenkachse
veranlassen und dadurch das Band zurück zu seiner mittigen Position lenken.
Bei den verschiedenen herkömmlichen
Systemen treten verschiedene Probleme in größerem oder kleinerem Maße auf.
Die zum Schwenken des Untergestells verwendete Vorrichtung muss
durch die Kante des Bandes berührt
werden, um das nötige Verschwenken
zu verursachen. Der Eingriff der Kante des Bandes gegen die Vorrichtung
kann die Kante des Bandes oder die Vorrichtung beschädigen. Außerdem bedeutet
die Art und Weise, in der das Untergestell am Hauptaufbau der Förderanlage
befestigt ist, dass Anpassungen der Förderanlage vorgenommen werden
müssen.
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Die
Spurführungssätze, die
in den oben erwähnten
Patenten beschrieben sind, können
beim Schwenken des Satzes die Kanten- oder "Flügel"-Rollen etwas in
die Bahn des Bandes bewegen, was den Satz unter beträchtliche
Spannung setzt und die Wirksamkeit des Spurführungsvorganges vermindert.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Spurführungssatz
für muldenförmiges Band,
der bei Abweichung vom mittigen Lauf des Bandes dieses zurück in die
Mittelposition lenkt, so zu gestalten, dass sich eine minimale Belastung
des Förderbandes
und des Satzes bei Wartungsarmut und geringen Kosten ergibt.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Gemäß einem
Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Spurführungssatz zur Befestigung
an einem Stützgestell
einer Förderbandanlage
vorgesehen, wobei der Spurführungssatz
umfasst:
ein Untergestell, das ausgebildet ist, fest an einem Stützgestell
einer Förderbandanlage
befestigt zu werden;
zumindest drei drehbare Rollen, die am
Untergestell gelagert sind und zumindest eine mittlere Rolle und ein
Paar von Seitenrollen umfassen, wobei die Rollen ausgebildet sind,
ein sich bewegendes Band in Position zu lagern, wobei ferner die
Rollen mit ihren Drehachsen im allgemeinen parallel zueinander ausgerichtet
sind und die Rollen voneinander über
die Breite des Bandes beabstandet sind;
das Untergestell und
die Rollen ausgebildet sind, am Stützgestell im allgemeinen quer
zur Länge
des Bandes befestigt zu werden;
die mittlere der Rollen eine
Tragwelle, eine äußere Trommel,
die drehbar an der Tragwelle gelagert ist, und eine Schwenkanordnung
aufweist, die innerhalb der Trommel angeordnet ist und eine Schwenkachse bestimmt,
um die die Trommel relativ zur Welle schwenkbar ist, wobei die Schwenkachse
im allgemeinen senkrecht zum Band verläuft und die mittlere Rolle über ihre
Welle am Untergestell gelagert ist;
die Seitenrollen unabhängig drehbar
an der Trommel der mittleren Rolle so befestigt sind, dass ein Schwenken
der Trommel der mittleren Rolle um ihre Schwenkachse die Seitenrollen
an beiden Seiten derselben mittragen wird;
wobei die Anordnung
derart ausgestaltet ist, dass ein sich auf dem Satz bewegendes Band,
das derart außermittig
läuft,
dass eine Längskante
des Bandes auf der äußeren Rolle
auf dieser Seite in einem stärkerem
Maße läuft, als
die gegenüberliegende
Längskante
des Bandes an der äußeren Rolle
an der gegenüberliegenden
Seite desselben läuft,
eine ungleiche Kraft auf den Satz ausübt, welcher die Rollen zum
Schwenken um die Schwenkachse veranlasst und das Band zurück in seine
mittige Bahn lenkt.
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Die
mittlere Rolle umfasst eine innere Hülse, die koaxial innerhalb
der Trommel befestigt ist und durch die sich die Welle erstreckt,
einen Schwenkzapfen, der die Hülse
mit der Welle verbindet und eine Lagereinrichtung, die die Trommel
drehbar an der inneren Hülse
befestigt. Die Seitenrolle ist vorzugsweise an der inneren Hülse befestigt.
Die Seitenrolle kann lösbar
an der inneren Hülse über ein lösbares,
gekrümmtes
Befestigungs stück
befestigt sein. Die Drehachsen der Rollen müssen also nicht übereinstimmen.
Das gekrümmte
Befestigungsstück kann
im Winkel einstellbar sein, um so Änderungen in der Bandbreite
und in der Muldenausführung
zu erlauben.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Spurführungsrollen-Satzes;
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2 zeigt
eine seitliche Querschnittsansicht der Spurführungsrolle, die in 5 gezeigt
ist;
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3 zeigt
eine bildliche Draufsicht des Satzes, der in 5 gezeigt
ist;
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4 zeigt
eine seitliche Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels
eines Spurführungsrollen-Satzes;
und
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5 zeigt
eine Draufsicht der Anordnung, die in 8 gezeigt
ist.
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GENAUE BESCHREIBUNG
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Wie
in den 1 bis 3 der Zeichnungen gezeigt ist,
umfasst ein Spurführungsrollen-Satz 110 ein
Untergestell 112, welches im Betrieb am Stützgestell
einer Förderbandanlage
(nicht gezeigt) befestigt wird. Das Untergestell 112 weist
einen Querbalken 114 und ein Paar von aufrechtstehenden
Stützarmen 116 auf.
Die Rollenanordnung umfasst drei Rollen, nämlich eine mittlere Rolle 118 und
ein Paar von Seitenrollen 120. Die mittlere Rolle 118 umfasst
eine Trommel 122, die mittels Lagern 124 an einer
inneren Hülse 126 drehbar
gelagert ist. Eine Welle 128 erstreckt sich axial durch
die Mitte der inneren Hülse 126 und
ein Schwenkzapfen 130 erstreckt sich senkrecht durch die
Welle 128 und ist an dessen entgegengesetzten Enden mit
der inneren Hülse 126 verbunden.
Der Schwenkzapfen 130 bestimmt eine Schwenkachse 132,
um die die innere Hülse 126 und mit
der inneren 126 Hülse
die Trommel 122 um die Schwenkachse 132 schwenken können. Die Schwenkachse 132 verläuft im allgemeinen
senkrecht zur Ebene des Bandes an dem Punkt, an dem das Band über die
mittlere Rolle 118 läuft.
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Die
Seitenrollen 120 sind über
Winkelträger 134 an
der inneren Hülse 126 hebelförmig befestigt. Die
Seitenrollen 120 umfassen, wie in der 6 gezeigt,
eine äußere Trommel 136,
die an Lagern 138 an einer Welle 140 gelagert
ist, und die Winkelträger 134 sind
mit der Welle 140 so verbunden, dass die Trommeln 136 relativ
zu den Wellen 140 drehbar sind und dadurch drehbar relativ
zu den Winkelträgern 134 sind.
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Die äußeren Abschnitte 142 der
Seitenrolle 120 verjüngen
sich zulaufend in einer Richtung weg von der mittleren Rolle 118.
Es ist vorstellbar, dass sich die Verjüngung über ungefähr ein Drittel der Länge der
Seitenrolle 120 erstreckt, obwohl sich die Verjüngung tatsächlich über die
gesamte Länge
der Rollen 120 erstrecken kann. Der Verjüngungswinkel
wird im allgemeinen ziemlich flach verlaufen. Es ist nicht vorstellbar,
dass der Verjüngungswinkel
größer sein muss
als ungefähr
5°. Der
bevorzugte Verjüngungswinkel
liegt zwischen 0,5° und
2°. Eine
alternative Anordnung für
die äußeren Abschnitte 142 kann
darin liegen, mittels eines Absatzes auf einen kleineren Durchmesser
abzufallen, was im wesentlichen die gleiche Wirkung wie eine Verjüngung erzielt,
wie im folgenden beschrieben.
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Es
ist anzumerken, dass aufgrund des zulaufenden Charakters der Verjüngung der äußere Endabschnitt
der Seitenrollen eine Drehgeschwindigkeit aufweist, die geringer
ist als die Drehgeschwindigkeit des inneren Abschnittes dieser Rollen.
Ein Rücksprung
auf einen verringerten Durchmesser würde die gleiche Wirkung erzielen.
Der innere Abschnitt der Rollen bewegt sich mit einer Umfangsgeschwindigkeit,
die größer ist
als die des äußeren Abschnittes 142.
Dies hat die Wirkung, dass das über
den äußeren Abschnitt
laufende Band dazu neigt, den äußeren Abschnitt 142 nach
vorne zu ziehen, d.h. in Bewegungsrichtung des Bandes. Der Nutzeffekt
liegt darin, dass eine ungleiche Kraft durch das Band auf die Anordnung
ausgeübt
wird, was die Anordnung zum Schwenken um die Schwenkachse 132 in
eine Position veranlasst, in der die Rollen das Band zurück in ihre
mittlere Lage lenken.
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Es
ist vorstellbar, dass die Kantenbereiche des Bandes gerade neben
den beiden verjüngten
Endabschnitten der zwei Seitenrollen 120 laufen oder diese
gerade berühren,
wenn sich das Band in seiner mittleren Lage befindet. Wenn sich
das Band in dieser mittleren Lage (gezeigt in der 6)
befindet, wird das Band mittig entlang des Satzes laufen und die
mittlere Rolle 118 sollte daher senkrecht zur Bewegungsrichtung
des Bandes angeordnet sein. Wenn das Band zu einer Seite hin abgleitet,
wird sich die Kante des Bandes auf dieser Seite den verjüngten Endabschnitt
der Seitenrolle 120 dieser Seite hinauf bewegen. Wenn sich
die Kante des Bandes auf den verjüngten Endabschnitt bewegt,
der sich mit einer geringeren Umfangsgeschwindigkeit dreht, wird die
Wirkung darin liegen, dass eine Kraft auf diese Rolle wirkt, die
das äußere Teil
der Rolle nach vorne zieht, wodurch der Satz zum Schwenken um die
Achse 132 veranlasst wird, wie oben beschrieben ist. Der geschwenkte
Rollensatz wird das Band zurück
in seine mittige Lage lenken.
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Wenn
sich das Band zurück
in seine mittige Lage bewegt, wird es sich soweit zurück auf die
andere Seitenrolle 120 bewegen, bis das Band mittig ist.
Der Satz wird dann zurück
in ihre Lage senkrecht zur Bewegungsrichtung des Bandes verschwenken. Der
Anmelder hat herausgefunden, dass eine Schwenkbewegung wesentlich
leichter zu erreichen ist, wenn die Schwenkachse im Mittelpunkt
der mittleren Rolle angeordnet ist, verglichen zu anderen Anordnungen,
bei denen die Schwenkanordnung unterhalb der mittleren Rolle angeordnet
ist. Es ist ein wesentlicher Unterschied zu Sätzen aus dem Stand der Technik.
Außerdem
wurde bei einer innerhalb der mittleren Rolle angeordneten Schwenkanordnung herausgefunden,
dass Staub und Schmutz, die andernfalls zum Festsetzen der Schwenkanordnung neigen,
nicht mehr dazu tendieren, diese Probleme zu verursachen.
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Da
des Weiteren der Satz kein schwenkbares Untergestell benötigt, können im
wesentlichen Standardbauteile verwendet werden, was bedeutet, dass
keine Änderung
am Stützrahmen
der Förderanlage
vorgenommen werden muss.
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Es
ist außerdem
vorstellbar, dass die Seitenrolle 120 abnehmbar am Winkelträger 134 befestigt ist.
Eine einfache Klemmenanordnung kann vorgesehen sein, welche es ermöglicht,
dass die Seitenrolle 120 falls erforderlich jederzeit ausgetauscht
werden kön nen.
Optional ist der Winkelträger 134 in
seiner Winkelstellung einstellbar, um sich verschiedenen Muldenformen
anzupassen. In der bevorzugten Form der Erfindung sind die Seitenrollen 120 etwas
von der Kante des Bandes aber in einem steileren Winkel als der
Seitenwinkel des Bandes versetzt. Wenn sich das Band daher mittig
bewegt, wird es keine Kantenrolle berühren. Wenn sich jedoch das
Band zu einer Seite hin bewegt, wird es die Kantenrolle an dieser Seite
berühren,
was die obenerwähnte
Schwenkbewegung der mittleren Rolle bewirkt. Die Kantenrolle an
der anderen Seite wird jedoch in diesem Punktum einen gewissen Abstand
vom Band beabstandet sein und daher in der Lage sein, "in" die Achse des Bandes
zu verschwenken, ohne zusammenzustoßen.
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Eine
weitere Möglichkeit
kann darin bestehen einfachere Seitenrollen einzusetzen, die mit
der mittleren Rolle, wie in den 4 und 5 der Zeichnung
gezeigt, verbunden sind. Wie gezeigt, ist eine mittlere Rolle 150,
welche eine Schwenkanordnung ähnlich
dem des vorangegangenen Ausführungsbeispiels
aufweist, um eine Schwenkachse 152 schwenkbar. Ein Arm-Paar 154 ist
mit der inneren Hülse
der mittleren Rolle verbunden und diese Arme tragen Seitenrollen 158 an
deren freien Enden. Diese Rollen sind relativ zur Ebene der Kanten
des Bandes 162 etwas angewinkelt.
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Wenn
das Band 162 seitlich zu einer Seite abgleitet, wie durch
die gestrichelte Linien 164 angedeutet ist, wird die Kante 160 des
Bandes auf dieser Seite die Rolle 158 berühren, was
zur Wirkung hat, dass der Rollensatz und die Arme zum Verschwenken
veranlasst werden, wie durch die gestrichelte Linien 166 angedeutet
ist. Es ist anzumerken, dass die mittlere Rolle 150 in
eine Lage verschwenkt, welche nicht mehr senkrecht zur Bewegungsrichtung 168 des
Bandes verläuft
und dadurch wird das Band zurück
in seine mittige Bahn gelenkt, wie durch die Strichpunktlinie 170 angedeutet
ist. Wenn das Band seine mittige Lage 170 erreicht, schwenkt
der Satz zurück
in seine senkrechte Lage und bleibt bis zu dem Zeitpunkt senkrecht
zur Bewegungsrichtung des Bandes, in dem das Band wieder zu der
einen oder der anderen Seite abgleitet.
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Die
Arme 154 können
flexibel sein, um jedwede Schwingung im Band aufzunehmen, aber da
im normalen Betrieb die Arme 154 keine bedeutende Last
tragen, ist es nicht vorstellbar, dass eine bedeutende Last auf
die mittlere Rolle 150 oder die Schwenkanordnung wirkt.
Es ist anzumerken, dass die seitlichen Rollen 158 einen
verjüngten
inne ren Abschnitt aufweisen, der mit dem Bezugszeichen 172 versehen
ist, um das Auflaufen der Kante des Bandes auf diese Seitenrollen
zu erleichtern, wenn das Band zu der einen oder anderen Seite abgleitet.
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In
der Praxis wird festgestellt, dass die mittlere Rolle 150 bei
jeder muldenförmigen
Traganordnung mit drei Rollen diejenige Rolle ist, die die größte Wirkung
bei der Steuerung des Bandes aufweist. Es ist daher wichtig, dass
in jedem System die mittlere Rolle zum Schwenken veranlasst wird,
um das Band zurück
in seine mittige Rolle zu lenken.
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Es
wird deutlich, dass verschiedene Seitenrollen an der mittleren Rolle
angeordnet werden können,
die bei Berührung
durch die Kante eines außermittigen
Bandes die Rolle eines Satzes zum Schwenken in eine Winkelstellung
veranlassen werden, um das Band zurück in seine mittige Lage zu
lenken. Die Erfindung ist daher nicht auf die hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt.
Jedoch wurde festgestellt, dass die mittlere Schwenkachse innerhalb
der Spurführungsrolle
eine Verschwenkung mit niedriger Kraft ermöglicht, welche den Spurführungssatz
in die Lage versetzt, das Band zurück in seine mittige Lage zu
lenken, anstelle dass es nötig
ist, dass es in seine mittige Lage gezwungen wird, wie dies der
Fall bei den Bauarten der Sätze
aus dem Stand der Technik ist, auf die in dem Abschnitt über den
Hintergrund in dieser Beschreibung Bezug genommen wurde.