DE10127986A1 - Umlenkvorrichtung für Fördergurte - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Umlenkvorrichtung für Fördergurte in Bandförderern, die mit an gestellfesten Lagern geführten, umlaufenden, durch den Fördergurt (1) angetriebenen Umlenkwalze (2) mit kleinem Radius ausgestattet sind. DOLLAR A Mit dem Ziel die Fördergeschwindigkeit bei geringer Erwärmung des Fördergurtes zu erhöhen, wird die Umlenkvorrichtung so gestaltet, dass sich die Umlenkwalze (2) mit einem Durchmesser zwischen 4 mm und 12 mm etwa über die Breite eines mindestens 100 mm breiten Fördergurtes (1) erstreckt und beiderseits in Radiallagern (Gleitlagern 21), deren Zapfendurchmesser kleiner ist als der der Umlenkwalze (2), geführt ist, dass in der Ebene (6), in der die resultierenden Trumkräfte des Fördergurtes (1) an der Umlenkwalze (2) wirken, eine weitgehend biegesteife, beidseitig in Wälzlagern (33) geführte, frei drehbare Stützwalze (3) mit begrenzt elastischer Oberfläche (31) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Umlenkvorrichtung für Fördergurte in Bandförderern, die mit mindestens einer, an gestellfesten Lagern geführten, umlaufenden, durch den Fördergurt angetriebenen Umlenkwalze mit kleinem Radius ausgestattet sind.

Für die Erzielung sehr kleiner Umlenkungen für Fördergurte sind feststehende Umlenkkanten üblich. Diese feststehenden Umlenkkanten haben Radien zwi­ schen 2 mm und 5 mm. Im Bereich dieser Umlenkkanten ist die Reibung der Fördergurte sehr groß, wenn dieselben den engen Radien der Umlenkkante folgen sollen. Solche Fördergurte können nur mit sehr niedrigen Geschwindig­ keiten von ca. 0,1 m/sec betrieben werden.

Durch die die Reibung erzeugende Wärme können solche Bandförderer bei bestimmtem Fördergut, z. B. Schokolade oder Pralinen, nicht eingesetzt werden. Die Schokolade würde an der Oberfläche flüssig und mit dem Fördergurt ver­ kleben.

Man hat mit der DE 35 11 296 A1 deshalb versucht, die Umlenkkante drehbar zu gestalten. Der geringe Durchmesser der dabei verwendeten Umlenkwalzen führte bei den notwendigerweise größeren Bandbreiten zu Durchbiegungen und schließ­ lich zu erheblichen Störungen des Fördervorganges.

Zur Vermeidung derartiger Störungen ordnete man mehrere Walzen geringerer Länge über die Breite des Förderbandes nebeneinander an. Jede der Walzen hatte eine eigene Lagerung mit Nadellagern. Eine solche Bauweise ist kom­ pliziert, teuer und im erheblichen Maße störanfällig.

Nach einem weiteren Vorschlag - DE 41 36 156 A1 - setzte man in eine starre Umlenkschiene in einem Umfangsbereich von etwa 180° Kugelpfannen ein. Diese Kugelpfannen wurden mit Kugeln besetzt, auf denen der Fördergurt im Umlenkbereich abrollen sollte. Durch die hohe Reibung der Kugeln in den fest­ stehenden Kugelpfannen kam es nicht zu einem Rollen der Kugeln am Förder­ gurt. Die Fördergurte unterlagen einem hohen Verschleiß. Diese Lösung wurde verworfen.

Mit der DE 197 06 430 A1 wurde das Problem dadurch zu lösen versucht, dass man die Umlenkkante durch ein gestellfest gelagertes Rohr bildete, das man gut über die Breite des Förderbandes durchbiegungsfrei abstützen konnte. Das Rohr besaß im Zentrum der Umlenkkante eine Anzahl von Bohrungen. Es wurde über eine axiale Öffnung mit Druck beaufschlagt. Diese Druckluft führte zur Aus­ bildung eines Luftpolsters zwischen dem Rohr und dem Fördergurt.

Mit dieser Anordnung war man in der Lage, die Fördergeschwindigkeit deutlich zu erhöhen. Als nachteilig erwies sich jedoch der hohe Kostenaufwand für die permanente Bereitstellung der Druckluft.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Umlenkvorrichtung vor­ zuschlagen, die bei kleinstem Umlenkradius eine Erwärmung des Fördergurtes vermeidet, die eine gleichmäßige Spannung des Fördergurtes über die gesamte Arbeitsbreite sichert, die mit vertretbarem Aufwand herstellbar ist und die bei geringem Wartungsaufwand eine hohe Lebensdauer gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Der relativ langen und mit einem sehr kleinen Querschnitt versehenen Umlenkwalze wird in der Ebene der resultierenden Trumkräfte des Fördergurtes eine biegesteifere Stützwalze zugeordnet. Die Umlenkwalze kann damit durch den Fördergurt nicht in unzulässiger Weise durchgebogen werden. Ein seitliches Ausweichen der Umlenkwalze wird auch durch die begrenzt elastische Oberfläche der Stützwalze vermieden. Beide Walzen, die Umlenkwalze und die in Wälzlagern führbare Stützwalze, drehen sich leicht. Sie folgen dem Antrieb durch den Fördergurt mühelos. Eine nennenswerte Erwärmung des Fördergurtes findet nicht statt.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung beschreibt der Anspruch 2. Die gestellfest gelagerte Umlenkwalze dreht sich bei richtig gewählter Andrück­ kraft durch die Stützwalze und ggf. die Andrückwalze leicht und störungsfrei. Ähnlich positive Ergebnisse erreicht man mit der Ausführung nach Anspruch 3. Die gestellfest gelagerte Stützwalze stützt ihrerseits an der oberen Seite die durch den Fördergurt angedrückte Umlenkwalze ab.

Die an der Umlenkwalze wirkenden Kräfte heben sich gegenseitig auf, wenn beide Walzen nahezu gleich lang sind. Von der entgegen gesetzten Seite wird die Stützwalze durch die stabile Andrückwalze derart mit einer Vorspannung gestützt, dass diese frei von Durchbiegungen wirksam werden kann. Die radial vorstehenden Andrückabschnitte gewährleisten das wirksame Abstützen an den Stellen einer möglichen, größeren Durchbiegung.

Die Anordnung mehrerer Andrückwalzen nach Anspruch 4 ist insbesondere für Bandförderer mit großen Arbeitsbreiten geeignet.

Die Verwendung einer Beschichtung aus einem elastomeren Werkstoff, z. B. Polyurethan (PUR), nach Anspruch 5 sichert einen gleichmäßigen ruhigen und gedämpften Lauf der Umlenkwalze auch bei hohen Drehzahlen.

Das Zusammenfassen der genannten Walzen zu einem Walzensystem in einem stabilen Rahmen als Baueinheit nach Anspruch 6 erleichtert sowohl die Montage als auch die notwendige Wartung.

Die Erfindung soll an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch einen Bandförderer im Bereich einer Übergabezone,

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 im Bereich der Umlenk­ walze,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Umlenkvorrichtung entlang der Linie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 einen verkleinerten, schematischen Querschnitt durch die Um­ lenkvorrichtung ähnlich Fig. 2 mit zwei Andrückwalzen,

Fig. 5 eine Darstellung ähnlich der Fig. 3 mit einer anderen Lager­ anordnung und

Fig. 6 eine Schnittdarstellung der Lagerbereiche von Fig. 5.

In Fig. 1 ist ein Bandförderer mit Fördergurt 1 dargestellt, der durch übliche Führungsrollen 11 mit größeren Abmessungen versehen ist. Zur Sicherung der Übergabe auf einen nachfolgenden Bandförderer 1'; 11' ist ein sehr spitz gestal­ teter Übergabebereich vorgesehen. Der von der Umlenkwalze 2 geführte Ab­ schnitt des Fördergurtes 1 reicht sehr nahe an den Fördergurt 1', der am folgen­ den Bandförderer an der ersten Führungsrolle 11' geführt wird.

Die Breite der Fördergurte 1 beträgt abhängig vom zu fördernden Gut 7 minde­ stens 100 mm. Breiten von 500 mm bis 1000 mm sind möglich.

Die Umlenkvorrichtung ist in Fig. 2 mehrfach vergrößert dargestellt und wird anhand dieser Figur beschrieben.

Im spitzwinkeligen Umlenkabschnitt wird der Fördergurt 1 von der Umlenkwalze 2 geführt. Die Umlenkwalze 2 hat beispielsweise einen Durchmesser von etwa 4 mm bis 12 mm. Dieser Durchmesser ist abhängig von den Abmessungen des Fördergutes 7. Die Umlenkwalze 2 erstreckt sich über die Breite des Fördergur­ tes 1 und wird Lage sichernd durch Radiallager - wegen des geringeren radialen Platzbedarfes vorzugsweise Gleitlager 21 - in seitlichen Lagerkörpern 55, 55' um ihre Achse drehbar geführt (siehe auch Fig. 3).

Die Lage der Umlenkwalze 2 bestimmt die Lage der Ebene 6, in der die resultie­ renden Trumkräfte des Fördergurtes 1 in der Umlenkzone wirken. Die Umlenk­ walze 2 ihrerseits wird in der Ebene 6, von innen durch die Stützwalze 3 an einem Ausweichen und an einer Durchbiegung gehindert. Die Umlenkwalze 2 ist - wie bereits erwähnt - in Gleitlagern 21 geführt, so dass sie in ihrer Lage ein­ deutig fixiert ist.

Die Stützwalze 3 ist mit einem deutlich größeren Durchmesser versehen und besteht vorzugsweise aus Stahl. Sie setzt einer Durchbiegung einen wesentlich größeren Widerstand entgegen. Sie ist beidseitig in Wälzlagern 33 (Kugel- oder Nadellager) geführt. Diese Wälzlager 33 sind in der Ebene 6 als Einheit verstell­ bar. Sie sind in sog. Schiebelagersitze 34 eingefügt, die von einem gestellfesten Lager aus gemeinsam mit der Stützwalze 3 in Belastungsrichtung 36 gegen die Umlenkwalze 2 verstellt werden können. Anstelle der Schiebelagersitze 34 könnten natürlich auch andere bekannte verstellbare Lager, wie Exzenterbuchsen oder dgl. eingesetzt werden. Durch den entstehenden Reibschluss folgt die Stützwalze 3 gemeinsam mit der Umlenkwalze 2 nahezu schlupf los dem Antrieb durch den Fördergurt 1.

Die Stützwalze 3 hat eine Beschichtung 31 aus einem elastomeren Werkstoff, vorzugsweise aus Polyurethan (PUR) mit einer Stärke von etwa 2 mm bis 4 mm, und einer Härte zwischen 65 Shore und 90 Shore.

Die begrenzt elastisch gestaltete Oberfläche der Stützwalze 3 bewirkt eine gleichmäßige Mitnahme dieser Stützwalze 3 durch die Umlenkwalze 2. Die Trägheit der Stützwalze 3 und der Umlenkwalze 2 sorgen gemeinsam für einen gleichmäßigen Lauf der Umlenkwalze 2. Sie dämpft die Schwingungen, die durch den Fördergurt 1 auf die Umlenkwalze 2 übertragen werden und verhindert auch, dass die Umlenkwalze 2 im mittleren Bereich seitlich in radialer Richtung aus­ bricht.

Bei Bandförderern größerer Breite oder bei Bandförderern, die durch die Länge ihres Fördergurtes 1 einer besonderen Belastung ausgesetzt sind, ist es zweck­ mäßig die Stützwalze 3 in den Bereichen möglicher Durchbiegungen ihrerseits nochmals zu stützen. Zu diesem Zweck wird in der Ebene 6, in der die resultie­ renden Trumkräfte wirken, eine zusätzliche Andrückwalze 4 vorgesehen. Die Wälzlager 42 der Andrückwalze 4 mit ihren Schiebelagersitzen 44 (analog zu den Schiebelagersitzen 34) sind in der Ebene 6 gegen die Stützwalze 3 mittels Stellschrauben 45 einstellbar bzw. vorspannbar. Damit die Andrückwalze 4 die Durchbiegung der Stützwalze 3 wirksam verhindern kann, ist dieselbe symme­ trisch zum Querschnitt des Fördergurtes 1 mit mindestens einem, vorzugsweise jedoch mit zwei radial vorstehenden Andrückabschnitt(en) 41 versehen, der/die im Bereich einer möglichen Durchbiegung der Stützwalze 3 den Kontakt mit derselben ständig sichert/sichern. Auf diese Weise wird die Durchbiegung der Stützwalze 3 wirksam behindert oder gar verhindert.

Der Andrückabschnitt 41 kann entweder durch einen zentralen Abschnitt (nicht dargestellt) oder durch zwei in Achsrichtung der Andrückwalze 4 symmetrisch zueinander angeordnete Abschnitte 41 (Fig. 3) gebildet werden.

Bei Bandförderern, mit denen relativ großes und schweres Fördergut 7 befördert wird und bei denen deshalb auf die Fördergurte 1 eine deutlich höhere Belastung wirkt, ist es zweckmäßig, zwei Andrückwalzen 4a, 4b pro Stützwalze 3 vor­ zusehen (vgl. Fig. 4). Diese Andrückwalzen 4a, 4b sind so nahe wie möglich an der Ebene 6 und symmetrisch zu dieser anzuordnen. Diese beiden Andrückwal­ zen 4a und 4b verhindern zuverlässig jede Durchbiegung der Stützwalze 3.

Der Vorteil der beschriebenen Vorrichtung besteht darin, dass die Umlenkwalze 2 mit ihren kleinen Querschnittsabmessungen nicht durchgebogen werden kann. Die Stützwalze 3 und die Andrückwalzen 4, 4a, 4b verhindern die Durchbiegung zuverlässig und gewährleisten, dass sich die Umlenkwalze zu keiner Zeit so verformt, dass sie der Bewegung des Förderbandes nicht mehr folgen könnte.

Wie wir aus Fig. 3 auch entnehmen können, müssen die Stützwalzen 3 und die Andrückwalzen 4 nicht die gleiche Breite haben wie die Umlenkwalze 2. Es reicht aus, wenn diese dort angreifen, wo größere Durchbiegungen auftreten können.

Ebenfalls aus Fig. 3 ist zu erkennen, dass es zweckmäßig ist, alle zusammen wirkenden Walzen 2, 3, 4, 4a, 4b in einem Rahmen 5 zu lagern, der als Bauein­ heit in das Gestell einer Maschine eingesetzt werden kann. Der Rahmen 5 besteht aus den seitlichen Lagerkörpern 55, 55' und der Traverse 51. Die Schie­ belagersitze 34, 44 sind in entsprechenden Längsführungen der Seitenwände 55 geführt und von einem entsprechenden Widerlager aus entweder unabhängig voneinander oder gemeinsam in Belastungsrichtung 36 bzw. 46 verstellbar.

Eine andere Ausführungsform der Lagerung von Umlenkwalze 2, Stützwalze 3 und Andrückwalze 4 ist in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Hier sind die Wälzlager 33 der Stützwalze 3 gestellfest angeordnet. Die Umlenkwalze 2 ist mit ihren seitlichen Lagerzapfen in Gleitlagern 21' geführt, die in der Ebene 6 ein größeres Spiel aufweisen. Der Fördergurt 1 presst dadurch die Umlenkwalze 2 gegen die Oberfläche der weitgehend biegesteifen Stützwalze 3.

Damit sich die Stützwalze 3 ihrerseits nicht unter der Wirkung der resultierenden Trumkräfte des Fördergurtes durchbiegen kann, stützen die Andrückabschnitte 41 der Andrückwalze 4 die Oberfläche der Stützwalze 3 im Bereich möglicher und deutlicher Durchbiegungen.

Die Veränderung des gegenseitigen Abstandes der Wälzlager 33 der Stützwalze 3 von den Wälzlagern 42 der Andrückwalze 4 wird durch das Einfügen eines Schlitzes 53 in den Lagerkörper 52 möglich und durch das Verdrehen der Stell­ schraube 54 (Fig. 6) vollzogen.

Durch dieses gegenseitige Verspannen erhält die Stützwalze 3 eine Vorspan­ nung, die durch die resultierenden Trumkräfte des Fördergurtes 1 an der Um­ lenkwalze 2 nach Möglichkeit vollständig ausgeglichen wird. Kleine Korrekturen kann man beim Einrichten der Bandförderer durch Betätigen der Stellschraube 54 realisieren. Die Umlenkwalze 2 kann sich während des Dauerbetriebes stets ungehindert und schwingungsarm drehen. Eine Erwärmung des Fördergurtes 1 ist weitgehend ausgeschlossen.

Auch in diesem Fall ist es zweckmäßig, die Gleit- bzw. Wälzlager 21', 33, 42 der Umlenkwalze 2, der Stützwalze 3 und der Andrückwalze 4 in einen Rahmen 5', der aus der Traverse 51' und den Lagerkörpern 52 besteht, anzuordnen.

Bezugszeichenliste

1

,

1

' Fördergurt

11

,

11

' Führungsrollen

12

Führungsplatte

2

Umlenkwalze

21

,

21

' Gleitlager/Radiallager

3

Stützwalze

31

Beschichtung/Oberfläche

32

Walzenkörper

33

Wälzlager

34

Schiebelagersitz/verstellbares Lager

36

Belastungsrichtung

4

,

4

a,

4

b Andrückwalze

41

Andrückabschnitt

42

Wälzlager

44

Schiebelagersitz/verstellbares Lager

45

Stellschraube

46

Belastungsrichtung

5

,

5

' Rahmen

51

,

51

' Traverse

52

Lagerkörper

53

Schlitz

54

Stellschraube

55

,

55

' Lagerkörper

6

Ebene

7

Fördergut

Claims (6)

1. Umlenkvorrichtung für Fördergurte in Bandförderern, die mit mindestens einer an gestrllfesten Lagern geführten, umlaufenden, durch den Fördergurt (1) an­ getriebenen Umlenkwalze (2) mit kleinem Radius ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet,
dass sich die Umlenkwalze (2) mit einem Durchmesser zwischen 4 mm und 12 mm etwa über die Breite eines mindestens 100 mm breiten Fördergurtes (1) erstreckt und beiderseits in Radiallagern (Gleitlager 21, 21'), deren Zapfendurchmesser kleiner ist als der der Umlenkwalze (2), geführt ist,
dass in der Ebene (6), in der die resultierenden Trumkräfte des Fördergurtes (1) an der Umlenkwalze (2) wirken, eine weitgehend biegesteife, beidseitig in Wälzlagern (33) geführte, frei drehbare Stützwalze (3) mit begrenzt elasti­ scher Oberfläche (31) angeordnet ist und
dass die Achsabstände der Radiallager (Gleitlager 21, 21') der Umlenkwalze (2) von den Wälzlagern (33) der Stützwalze (3) variierbar sind.

2. Umlenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Radiallager (Gleitlager 21) der Umlenkwalze (2) gestellfeste Lager sind,
dass die Stützwalze (3) mit ihren seitlichen Wälzlagern (33) und mit in der Ebene (6) der resultierenden Trumkräfte gegen die Umlenkwalze (2) geführten und bewegbaren Schiebelagersitzen (34) einstellbar gelagert ist,
dass der Stützwalze (3) in der genannten Ebene (6) eine Andrückwalze (4) mit
mindestens einem, symmetrisch zur Mitte der Stützwalze (3) angeordne­ tem Andrückabschnitt (41) zugeordnet ist und
dass die Andrückwalze (4) gegen die Stützwalze (3) verstellbar ist.

3. Umlenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Gleitlager (21') der Umlenkwalze (2) in der Ebene (6), in der die resul­ tierenden Trumkräfte wirken, mit einem größeren Spiel versehen sind,
dass die Stützwalze (3) in ihren seitlichen Wälzlagern (33) gestellfest gelagert ist,
dass der Stützwalze (3) in der genannten Ebene (6) eine Andrückwalze (4) mit mindestens einem, symmetrisch zur Mitte der Stützwalze (3) angeordne­ tem Andrückabschnitt (41) zugeordnet ist und
dass die Andrückwalze (4) und die Stützwalze (3) gegeneinander verstellbar sind.

4. Umlenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützwalze (3) zwei Andrückwalzen (4a, 4b) zugeordnet sind, die symmetrisch zur genannten Ebene (6) angeordnet sind.

5. Umlenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützwalze (3) mit einer Beschichtung (31) aus elastomerem Werkstoff versehen ist, dessen Shorehärte zwischen 65 Shore und 90 Shore einge­ stellt ist.

6. Umlenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Umlenkwalze (2), die Stützwalze (3) und die Andrückwalze (4, 4a, 4b) gemeinsam mit einem die Lager (21, 33, 42) der Walzen (2, 3, 4) führen­ den Rahmen (5, 5') eine Baueinheit bilden.