DE102016102157B4 - Verfahren zur Herstellung eines Reibbelags - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines vorkonfektionierten Reibbelags für eine Antriebstrommel, wobei – ein Träger aus einem flexiblen Material zur Verfügung gestellt wird, – der Träger in eine gekrümmte Form gebracht wird, – auf den Träger mindestens eine Schicht aus einem Reibmaterial in einem pastösen Zustand aufgebracht wird, – das Reibmaterial getrocknet wird, und wobei – der Träger mit dem Reibmaterial nach dessen Trocknung begradigt wird, wobei der Träger im Bereich der Reibmaterial-Schicht seine gekrümmte Form beibehält.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines vorkonfektionierten Reibbelags für eine Antriebstrommel.
• Mit Reibbelägen ausgestattete Antriebstrommeln finden in der Fördertechnik Verwendung, wie etwa als Bestandteil einer Gurtförderanlage. Hierbei dient ein Gurt dem zumeist stetigen Transport von auf diesem ablegbaren Schütt- oder Stückgütern. Bei dem Gurt kann es sich beispielsweise um ein Kohleband im Braunkohle-Tagebau oder um ein Transportband einer Spanplatten-Pressanlage handeln.
• Der Betrieb der Gurtförderanlage erfordert einen direkten Kontakt des Gurtes mit der Antriebstrommel. Dabei bildet der Gurt einen in sich geschlossenen Ring, wobei er die Antriebstrommel und beispielsweise eine demgegenüber nicht angetrieben Umlenkrolle jeweils umfangsseitig umgreift. Auf diese Weise wird die Drehung der Trommel durch Reibschluss in eine kontinuierlich lineare Bewegung des Gurtes übersetzt. Alternativ kann anstelle einer passiven Umlenkrolle wenigstens eine weitere Antriebstrommel vorgesehen sein, so dass der Gurt von zwei oder gar mehr angetriebene Antriebstrommeln angetrieben wird.
• Um das Drehmoment der Antriebstrommel möglichst verlustfrei zu übertragen, ist zwischen der Antriebstrommel und dem Gurt ein Reibbelag vorgesehen. Der Reibbelag ist hierzu zumindest in dem Abschnitt der Antriebstrommel umfangsseitig auf der Antriebstrommel angeordnet, so dass die Antriebstrommel im Betrieb über den Reibbelag in Reibschluss mit dem Gurt steht. In dieser Anordnung zählt der Reibbelag mit zu den entscheidenden Komponenten, die einen störungsfreien und wirtschaftlichen Betrieb der Gurtförderanlage ermöglichen. Dabei wird eine möglichst schlupffreie Übertragung des Antriebsmoments der Antriebstrommel auf den Gurt angestrebt.
• Aufgrund der mitunter hohen Belastungen des Gurtes und des Reibbelags unterliegt letzterer einer entsprechenden Abnutzung. Spätestens beim Erreichen seiner Verschleißgrenze muss der Reibbelag daher erneuert bzw. ausgetauscht werden. Hierzu sind im Stand der Technik bereits unterschiedliche, an den jeweiligen Aufbau des Reibbelags angepasste Instandsetzungsverfahren bekannt. Diese unterscheiden sich darin, dass die Instandsetzung entweder vor Ort oder aber bei einem entsprechenden Dienstleister durchgeführt wird.
• Aus der Praxis ist es bekannt, dass die instand zu setzende Antriebstrommel zu einem auf die Instandsetzung spezialisierten Unternehmen gebracht werden. Da die Antriebstrommeln einen mitunter großen Durchmesser aufweisen, der beispielsweise zwischen 80 und 280 cm betragen, kann, geht deren Transport mit entsprechend großem Aufwand einher. Der Instandsetzungsprozess stellt sich daher als insgesamt aufwendig und unwirtschaftlich dar.
• Aus der DE 10 2006 037 558 A1 ist ein Instandsetzungsverfahren bekannt, bei dem ein abgenutzter Reibbelag vor Ort, also am Ort des Betriebs der Antriebstrommel, entfernt werden kann. Der verschlissene Reibbelag wird unter Einfluss von lokaler Hitze mechanisch von der Antriebstrommel gelöst. Anschließend wird ein neuer Reibbelag aufgebracht.
• Aus der Praxis ist ein Instandsetzungsverfahren bekannt, bei dem starre gebogene Träger mit einem bereits aufgebrachten Reibbelag zur Verfügung gestellt werden. Bei den Trägern handelt es sich um steife Zylindermantelsegmente aus Metall. Die Krümmung der Träger entspricht der äußeren Mantelfläche der Antriebstrommel. Zur Herstellung des gesamten Reibbelags werden mehrere einzelne Träger zusammen auf die Antriebstrommel aufgebracht, und zwar in der Regel aufgeschraubt oder aufgeschweißt.
• Die bekannten Instandsetzungsverfahren haben sich über viele Jahre in der Praxis bewährt. Hierbei wird grundsätzlich eine Instandsetzung vor Ort bevorzugt, da der Transport von Antriebstrommeln aufwendig ist. Die vorkonfektionierten Reibbeläge mit dem steifen Metallträger erfordern aufgrund ihrer Krümmung einen entsprechend hohen Platzbedarf für die Lagerung und den Transport. Hinzu kommt, dass aufgrund der identischen Krümmung die einzelnen Reibbeläge nicht flächig aufeinanderliegend gestapelt werden können. Es besteht die Gefahr von Beschädigungen bis hin zum Bruch.
• Aus der FR 895 452 A ist ein Verfahren zur Herstellung eines vorkonfektionierten Reibbelags bekannt, bei dem der Reibbelag in einer Presse gepresst wird. Der Reibbelag weist gekrümmte Segmente auf, zwischen denen Nuten ausgebildet sind. Die Krümmung der Nuten ist durch die Presse vorgegeben. Das Herstellungsverfahren ist insoweit wenig flexibel, als der Radius des späteren Reibbelags durch die Presse vorgegeben ist. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Instandsetzung von Antriebstrommeln wirtschaftlicher und flexibler zu gestalten.
• Zur Lösung dieser Aufgabe ist das eingangs genannte Verfahren erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass ein Träger aus einem flexiblen Material zur Verfügung gestellt wird, der Träger in eine gekrümmte Form gebracht wird, auf dem Träger mindestens eine Schicht aus einem Reibmaterial in einem pastösen Zustand aufgebracht wird, das Reibmaterial getrocknet wird und der Träger mit dem Reibmaterial nach dessen Trocknung begradigt wird, wobei der Träger im Bereich der aufgebrachten Reibmaterial-Schicht seine gekrümmte Form beibehält.
• Die Erfindung schafft die Möglichkeit, einen vorkonfektionierten Reibbelag platzsparend zu lagern und zu transportieren. Dabei liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass ein Reibbelag dann im Wesentlichen flach verpackt und transportiert werden kann, wenn zuvor der Reibbelag mit der erforderlichen Krümmung versehen worden ist. Erfindungsgemäß wird der Reibbelag nach dem Trocknen des Reibmaterials begradigt. Hierzu wird der Reibbelag vorzugsweise in eine im Wesentlichen ebene Form gebracht. Die Wortwahl „im Wesentlichen“ berücksichtigt den Umstand, dass aufgrund der Krümmung einzelner Segmente – wie es im Folgenden noch näher erläutert wird – der Reibbelag nicht gänzlich begradigt werden kann. Im Bereich der aufgebrachten Reibmaterial-Schicht behält der Träger seine gekrümmte Form bei. Insoweit sind einzelne Bereiche des Reibbelags in gewissem Maße erhöht. Gleichwohl kann der Reibbelag – grob – in eine ebene Form gebracht werden, in der er nicht mehr seinen eigentlichen Krümmungsradius in Anpassung an die Antriebtrommel aufweist, sondern flach ausgebildet ist.
• Vorzugsweise besteht der Träger aus einem biegsamen Material. Nach den Trocknen des Reibmaterials wird der Reibbelag in eine gerade Form gebogen. Der Träger wird hierbei vorzugsweise plastisch verformt. Bei dem Reibmaterial handelt es sich vorzugsweise um ein harzgebundenes Reibmaterial.
• Vorzugsweise wird das Reibmaterial nur bereichsweise auf dem Träger angeordnet. Zwischen den Bereichen mit Reibmaterial verbleiben Bereiche ohne bzw. mit nur wenig Reibmaterial. Dabei ist zu berücksichtigen, dass das vorzugsweise harzgebundene Reibmaterial im ausgehärteten Zustand an sich unflexibel und insbesondere sprödhart sein kann. Wenn das Reibmaterial – wie als vorteilhaft angesehen wird – nur bereichsweise auf dem Träger angeordnet wird, ist eine Verformung des Trägers in Bereichen ohne Reibmaterial problemlos möglich. In denjenigen Bereichen, in denen wenig (Rest-)Reibmaterial verbleibt, ist ein Umformen des Reibbelags ebenfalls ohne weiteres möglich. Derartiges(Rest-)Reibmaterial kann beispielsweise verbleiben, wenn auf den Träger aufgebrachtes Reibmaterial, das noch feucht ist, entfernt wird, um reibmaterialfreie Bereiche zu schaffen. Hier kann ggf. restliches Reibmaterial auf dem Träger verbleiben, das aber eine Verformung des Reibbelags nicht oder nur unwesentlich beeinträchtigt.
• Vorzugsweise wird der Reibbelag zu seiner Begradigung in eine im Wesentlichen flache Form gebogen. Hierbei kann der Träger plastisch verformt werden. Den Reibbelag wird man insbesondere dann biegen, wenn der Träger eine gewisse Steifigkeit aufweist, zum Beispiel, wenn er aus Metall besteht. Grundsätzlich wird im Rahmen der Erfindung unter einer Begradigung eine elastische und/oder plastische Verformung verstanden. In Abhängigkeit des jeweiligen Materials des Trägers kann die Begradigung beispielsweise auch durch Falten oder Umlegen erfolgen. Denkbar ist beispielsweise, dass der Träger aus einem hoch-flexiblem Material wie zum Beispiel einem Kunststoffmaterial oder einem Textil besteht.
• Die Erfindung schafft den erheblichen Vorteil, dass der erfindungsgemäß vorkonfektionierte Reibbelag insbesondere während dessen Lagerung und/oder Transport nicht – wie im Stand der Technik – eine gekrümmte Form aufweisen muss. Vielmehr ermöglicht die Erfindung, dass die erforderliche gekrümmte Form des Reibbelags temporär in eine im Wesentlichen ebenen Form gebracht werden kann. Lediglich im Bereich der Reibmaterial-Schicht behält der Träger seine gekrümmte Form bei. In Bereichen in denen der Träger nicht (oder nur wenig) mit Reibmaterial belegt ist, kann der Träger formverändert werden, so dass der Reibbelag insgesamt in eine im Wesentlichen ebene Form gebracht werden kann. Dies gestattet ein kompakteres Stapeln mehrerer Reibbeläge aufeinander, was dessen Lagerung und Transport insgesamt deutlich einfacher und platzsparender macht.
• Der Träger kann bevorzugt streifenförmig ausgebildet sein. Vorzugsweise kann der Träger die Form eines Rechtecks oder eines Trapez aufweisen. Vorteilhafterweise ist das auf dem Träger angeordnete Reibmaterial an diesen formangepasst. Insbesondere können einzelne Reibmaterial-Segmente parallel zu den Seiten des Reibbelags verlaufen. Vorzugsweise wird die Antriebstrommel zu einem späteren Zeitpunkt mit mehreren vorkonfektionierten Reibbelägen belegt. Hierbei können mehrere Reibbeläge nebeneinander und/oder in Umfangsrichtung hintereinander auf der Antriebstrommel angeordnet werden.
• Erfindungsgemäß wird das Reibmaterial in einem pastösen Zustand auf den Träger aufgebracht. Dies hat den erheblichen Vorteil, dass bei einer pastösen Verarbeitung lediglich ein einzelner Arbeitsschritt notwendig ist, um das Reibmaterial auf den Träger aufzutragen und gleichzeitig mit diesem zu verbinden. Auch gestattet die zunächst pastöse Konsistenz des Reibmaterials eine vorteilhafte Anpassung an die jeweilige Form des Trägers. Das Reibmaterial wird nachfolgend ausgehärtet.
• Das getrocknete und ausgehärtete Reibmaterial bildet eine Hartbeschichtung. Das Reibmaterial kann insbesondere sprödhart sein. Beispielhafte Kennwerte für das verwendete Reibmaterial können wie folgt aussehen:

  Druckfestigkeit	20 bis 35 Mpa, bevorzugt ca. 26 Mpa
  Druck-E-Modul	3.000 bis 6.000 Mpa, bevorzugt ca. 4.700 Mpa
  Biegefestigkeit	7 bis 15 Mpa, bevorzugt ca. 10 Mpa
  Biege-E-Modul	5.000 bis 8.500 Mpa, bevorzugt ca. 6.830 Mpa
  Dichte	1,7 bis 2,3 g/cm3, bevorzugt ca. 2,0 g/cm3

• Das Reibmaterial ist vorzugsweise harzgebunden. Es besteht beispielsweise aus einem Mehrkomponentenharz, insbesondere einem 2-Komponentenharz, mit eingebundenen keramischen und/oder mineralischen Partikeln.
• Das Reibmaterial enthält beispielhaft die folgenden Inhaltsstoffe (Angaben in Gewichtsprozent):

  Silizium	34 bis 39 %
  Zirkon	6 bis 9 %
  Bindemittel	4 bis 10 %
  Sonstige Elemente	42 bis 56 %

• Vorzugsweise wird zum Aufbringen der Reibmaterialschicht das Reibmaterial auf den Träger aufgedrückt und/oder aufgespachtelt. Dies ist insbesondere dann durchführbar, wenn das Reibmaterial aus einem zunächst formlosen Werkstoff besteht. Durch das Aufspachteln wird das Reibmaterial auf dem Träger großflächig verteilt. Dabei ist zu berücksichtigen, dass der Träger beim Aufbringen des Reibmaterials vorzugsweise gekrümmt ist. Das Aufspachteln gestattet eine besonders gute Anpassung des Reibmaterials an den gekrümmten Verlauf des Trägers. Durch das Aufdrücken des Reibmaterials ergibt sich ein vorteilhafter Verbund. Ein guter Verbund ist aufgrund der im späteren Betrieb auftretenden hohen Scherkräften zwischen Träger und Reibmaterial besonders wichtig. Andernfalls könnte sich der Reibbelag von dem Träger ablösen.
• Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens können in das Reibmaterial einzelne Nuten eingebracht werden. Durch die Nuten können so Bereiche des Reibmaterials vorgegeben werden, in denen das Reibmaterial – gegenüber den umliegenden Bereichen – in seiner Dicke zumindest reduziert ist. Dies ermöglicht eine Biegung des Trägers entlang dieser vorgegebenen Bereiche des Trägers, in denen der Widerstand gegenüber dem ausgehärteten (nicht mit Nuten versehenen) Reibmaterial geringer ist.
• Sofern das Reibmaterial bereits ausgehärtet ist, können die Nuten beispielsweise mittels Fräsen oder Sägen in das bereits ausgehärtete Reibmaterial eingebracht werden. Wie vorstehend erwähnt, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die die Nuten in das unausgehärtete und insofern noch weiche Reibmaterial eingebracht werden. Der Vorteil liegt in einer kürzeren Bearbeitungszeit und einer in Bezug auf die hierfür notwendigen Werkzeuge insgesamt verschleißfreieren Bearbeitung des Reibmaterials.
• In vorteilhafter Weise werden die Nuten so in das Reibmaterial eingebracht, dass durch die Nuten leistenförmige Segmente des Reibmaterials gebildet werden. Im ausgehärteten Zustand des Reibmaterials bilden die Segmente entsprechend steife Bereiche, welche durch die sie begrenzenden Nuten mittels Biegen des Trägers gegeneinander verschwenkt werden können. Aufgrund des gekrümmten Querschnitts der einzelnen Segmente ergibt sich eine ideale Anpassung an die mit dem Reibbelag zu bestückende Antriebstrommel. Der gekrümmte Querschnitt gestattet einen nahezu flächigen Kontakt zu der Antriebstrommel. Gleichzeitig gestattet die gekrümmte Oberseite des Reibbelags einen schonenden Transport des Gurtes. Hierbei wird aufgrund der Krümmung sowohl der Gurt selbst geschont als auch das Reibmaterial.
• Bevorzugt werden die Nuten im Wesentlichen U-förmig oder insbesondere V-förmig ausgebildet. Die Nuten verjüngen sich also von oben – also von der dem Träger abgewandten Seite des Reibmaterials – nach unten – also zu dem Träger hin. Der besondere Vorteil der U-förmigen oder V-förmigen Nuten besteht in einer guten Beweglichkeit des Reibbelags bei dessen Begradigung.
• Vorzugsweise können sich die Nuten im Wesentlichen bis zum Träger erstrecken. Mit anderen Worten können die Nuten idealerweise bis hin oder bis fast hin zum Träger reichen, so dass der Reibbelag im Bereich der Nuten quasi frei von Reibmaterial ist. Hierdurch reduziert sich die Formänderung des Reibbelags zu dessen Begradigung auf eine Biegung des Trägers entlang der Nuten. Vor dem Hintergrund einer möglichen Einbringung der Nuten per Hand kann allerdings nicht ausgeschlossen werden, dass zumindest teilweise etwaiges Reibmaterial in den Nuten verbleibt. Auch teilweise stehen bleibendes Reibmaterial soll von dem bevorzugten Ausführungsbeispiel erfasst sein. In vorteilhafter Weise sollte etwaiges stehengebliebenes Reibmaterial eine möglichst geringe Dicke aufweisen bzw. nur partiell vorhanden sein, um ein Biegen des Trägers zur Begradigung des Reibbelags nicht unnötig zu behindern.
• Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Nuten parallel zueinander verlaufen. In vorteilhafter Weise können die einzelnen Nuten dabei parallel zu einer durch die Krümmung des Reibbelags gebildete Krümmungsachse in das Reibmaterial eingebracht werden. Die Krümmungsachse gestattet eine vorteilhafte Begradigung des Reibbelags. Ausgehend von der zunächst insgesamt gekrümmten Form des Trägers und des darauf angeordneten Reibmaterials weisen die Segmente zwischen den Nuten auch nach der Begradigung des Reibbelags eine gekrümmte Form auf. So kann der Querschnitt des begradigten Reibbelags als wellenförmig bezeichnet werden. In Bezug auf die parallel zu der Krümmungsachse verlaufenden Nuten ergibt sich die Möglichkeit einer möglichst ebenen Begradigung des Reibbelags, was bei nicht parallel zur Krümmungsachse verlaufenden Nuten nur begrenzt möglich wäre.
• Wesentlich bei der Erfindung ist es, dass in das Reibmaterial eine Krümmung eingebracht wird, bevor der Reibbelag begradigt wird. In diesem Zusammenhang wird es als besonders vorteilhaft angesehen, wenn der Träger vor dem Aufbringen des Reibmaterials auf eine gekrümmte Arbeitsfläche aufgebracht wird. Vorzugsweise kann der Träger dabei auf die Arbeitsfläche aufgespannt werden, so dass sich der Träger möglichst gleichmäßig an die Arbeitsfläche anlegt. Die Arbeitsfläche kann Teil einer Schalung sein, die als Zylindersegment die Form eines Teils der Antriebstrommel nachbildet, für die der Reibbelag bestimmt ist. Auf diese Weise kann die Krümmung des Reibbelags in idealer Weise bei der Konfektionierung an die (spätere) Antriebstrommel angepasst werden.
• Vorzugsweise wird das Reibmaterial zwischen wenigstens zwei in einem Abstand zueinander angeordneten bogenförmigen Profilen mit einem Abzieher geglättet. Während des Glättens des Reibmaterials kann der Abzieher dann in vorteilhafter Weise auf den beiden Profilen abgestützt werden. Hierbei wird das Reibmaterial gleichmäßig verteilt, in seiner Dicke auf die Dicke der Profile reduziert und geglättet. Die Profile können hierzu entweder direkt auf den Träger oder beispielsweise eine Arbeitsfläche aufgelegt werden. In letzterem Fall schließen sie den Träger ein.
• Bevorzugt sind die Profile an die jeweilige Krümmung der Arbeitsfläche angepasst, so dass sie eine Erhöhung für den darauf abstützbaren Abzieher bilden. Die Profile geben die ungefähre Wandstärke des Reibmaterials vor. Zu berücksichtigen sind noch eventueller Schwund bei der Aushärtung und ein optionaler weiterer Abtrag bei einer Nachbearbeitung der Oberfläche. Zwischen den Profilen befindliches Reibmaterial wird in seiner Dicke gleichmäßig abgezogen.
• Das Reibmaterial wird vorzugsweise mit einer im Wesentlichen konstanten Dicke auf den Träger aufgebracht. Hierzu weisen die zum Abziehen nutzbaren Profile vorteilhaft eine identische und in Umfangsrichtung, also der Erstreckungsrichtung ihrer Krümmung, gleichbleibende Höhe auf. Das auf den Träger aufgebrachte Reibmaterial hat nach dem Abziehen vorzugsweise eine im Wesentlichen gleichmäßige Wandstärke. Hiervon abweichen können eventuelle Nuten und geringfügige produktionstechnisch bedingte Schwankungen.
• Je nach späterer Anforderung an den Gesamt-Reibbelag der Antriebstrommel kann die Dicke des Reibmaterials zu wenigstens einer Seite des Reibbelags hin abnehmen. Für eine mit dem erfindungsgemäßen Reibbelag (oder einer Mehrzahl von Reibbelägen) bestückte Antriebstrommel bedeutet dies, dass sich der Reibbelag in einem Schnitt durch die Drehachse der Antriebstrommel zu einer Außenkante des Reibbelags hin verjüngt.
• Beim Aufbringen mehrerer Reibbeläge auf der Antriebstrommel können die Reibbeläge so angeordnet werden, dass sie in Achsrichtung beispielsweise drei nebeneinanderliegende Streifen bilden. Die äußeren Streifen können dann den sich verjüngenden Reibbelag aufweisen. Hierbei sind zwei alternative Ausrichtungen der Verjüngung denkbar. Entweder verjüngt sich der Reibbelag (in seinem Durchmesser) nach außen (seine Wandstäre wird also geringer) und der mittlere Streifen weist beispielsweise eine konstante Wandstärke auf. Dann liegt der Gurt insbesondere im Mittelteil des Reibbelags auf. Alternativ steigt die Wandstärke nach außen hin an (der Reibbelagabschnitt verjüngt sich also in Achsrichtung nach innen). Dann ist der Gurt zwischen den ansteigenden Seiten zentriert geführt. Grundsätzlich kann man die Verjüngung an die örtlichen und betrieblichen Erfordernisse anpassen.
• Wie bereits eingangs erläutert, besteht ein wesentlicher Vorteil der Erfindung in der Platzersparnis. Dies hat auch erhebliche Vorteile bei der Lagerung und dem Transport des Reibbelags. Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn eine Mehrzahl von fertigen Reibbelägen nach ihrer Begradigung übereinandergelegt werden. In dieser Anordnung können die Reibbeläge dann in möglichst kompakter Weise abgepackt werden. Hierdurch ist der Bedarf an notwendigem Raum zur Lagerung und/oder Transport der Reibbeläge nur noch gering.
• Vorteilhafterweise weisen die Segmente auf ihrer Außenseite und ihrer Innenseite eine Krümmung auf. Dies ergibt einen insgesamt gekrümmten Querschnitt der Segmente. Bei der Außenseite handelt es sich um die dem Träger abgewandte Seite des jeweiligen Segments. Bei der Innenseite handelt es sich um die mit dem Träger belegte Seite des jeweiligen Segments, also diejenige Seite des Reibbelags, die später in Kontakt mit der Antriebstrommel kommt. Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn die Krümmung der Innenseite und die Krümmung der Außenseite der Segmente eine gemeinsame Krümmungsachse aufweisen. Vorzugsweise sind die Außenkrümmung und die Innenkrümmung im Wesentlichen parallel. Ebenfalls als vorteilhaft wird es angesehen, wenn die einzelnen Segmente so angeordnet werden können, dass ihre Krümmung eine gemeinsame Krümmungsachse aufweisen.
• Die Krümmung der einzelnen Segmente ist wie gesagt vorzugsweise an die Krümmung der mit dem Reibbelag zu bestückenden Antriebstrommel angepasst. So kann der Reibbelag später durch Formänderung des Trägers entlang der Nuten, insbesondere durch Biegen, in eine insgesamt gekrümmte Form gebracht werden, damit er flächig auf der Antriebstrommel anliegt. Vorzugsweise ist auch der Träger im Bereich der Segmente gekrümmt.
• Weitere Vorteile wurden bereits im Zusammenhang mit dem zuvor aufgezeigten erfindungsgemäßen Verfahren und dessen vorteilhafte Weiterbildungen näher beschrieben, so das an dieser Stelle auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen wird.
• Vorzugsweise sind die Nuten des vorkonfektionierten Reibbelags geradlinig ausgebildet. Vorteilhafterweise verlaufen sie parallel zur Krümmungsachse der Segmente. Hierdurch ergibt sich eine vorteilhafte Verformbarkeit des Reibbelags.
• In einer vorteilhaften Weiterentwicklung können sich die Nuten bis hin zum Träger erstrecken, so dass einer Begradigung sowie Rückverformung des Reibbelags entlang der Nuten möglichst wenig Dicke an Reibmaterial entgegensteht.
• Vorteilhafterweise ist der Träger im Bereich der Nuten zumindest teilweise von Reibmaterial freigelegt. Allerdings kann der Träger im Bereich der Nuten verbliebenes Rest-Reibmaterial aufweisen. Die Nuten erhöhen die Flexibilität des Reibbelags, da sich die Begradigung des Reibbelags notwendige Verformung dann nahezu ausschließlich auf den Träger reduziert.
• Besonders bevorzugt weisen die in dem Reibmaterial angeordneten Nuten einen V-förmigen Querschnitt auf. Aufgrund der geneigten Flanken des Reibmaterials im Bereich der Nuten können die Segmente gegeneinander verschwenkt werden, ohne dass das Reibmaterial beschädigt wird. Vorzugsweise beträgt der Öffnungswinkel zwischen 15 und 120° in der gekrümmten Aufspannung des Reibbelags. Den Öffnungswinkel wird man vorzugsweise an den Durchmesser der Antriebstrommel anpassen.
• Der Träger kann aus Kunststoff oder vorzugsweise Metall bestehen. Als Beispiel für einen Träger aus Kunststoff ist ein Gewebe oder ein Netz denkbar. Je nach Ausgestaltung kann dieses einen nur geringen oder gar keinen Widerstand gegenüber seiner Verformung aufweisen. Bei der Verwendung eines Trägers aus Metall wird es als besonders vorteilhaft angesehen, wenn es sich um ein rostfreies Metall handelt.
• In wesentlicher Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Träger aus einem Streckmetall besteht. Insbesondere wird es als vorteilhaft angesehen, wenn der Träger aus einem Streckmetallstreifen besteht. Aufgrund der gitterartigen Struktur des Streckmetalls ergibt sich ein überaus vorteilhaftes Verhältnis aus Größe, Gewicht, Flexibilität und Haltbarkeit des Trägers und des gesamten Reibbelags. Die zahlreichen vorhandenen Öffnungen des Streckmetalls ermöglichen einen vorteilhaften Verbund mit dem aufgebrachten Reibmaterial.
• Grundsätzlich wird es als besonders vorteilhaft angesehen, wenn der Träger eine Mehrzahl von Hinterschneidungen aufweist. Um einen möglichst widerstandsfähigen Verbund zwischen dem Reibmaterial und dem Träger zu erhalten, hintergreifen die Hinterschneidungen das Reibmaterial lokal. Durch die so gebildete Verzahnung kann der Reibbelag den im Betrieb auftretenden erheblichen Scherkräften standhalten, ohne dass die Gefahr besteht, dass sich das Reibmaterial von dem Träger ablöst.
• Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Reibmaterial zwei oder mehr Schichten auf. Die einzelnen Schichten weisen vorzugsweise voneinander unterschiedliche Eigenschaften auf. So kann beispielsweise die direkt auf dem Träger angeordnete Schicht eine höhere Elastizität als die oberste Schicht aufweisen. Eine möglichst sprödharte Ausgestaltung der obersten Schicht hat den Vorteil einer erhöhten Verschleißfestigkeit. Demgegenüber ermöglicht die elastischere untere Schicht beispielsweise eine erhöhte Biegsamkeit des Reibbelags.
• Eingangs wurde das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben, bei dem der Reibbelag zur Lagerung und insbesondere zum Transport in eine flache Ausrichtung gebracht wird. Bei dem Betreiber der die Antriebstrommel aufweisenden Anlage wird der Reibbelag auf die Antriebstrommel aufgebracht. Hierzu wird erfindungsgemäß der Reibbelag durch Biegung an den äußeren Umfang der Antriebstrommel angepasst. In dieser (wieder in Krümmung gebrachten) Form kann der Reibbelag dann in idealer Weise an der Antriebstrommel befestigt werden. Vorzugsweise wird der Reibbelag auf der Antriebstrommel aufgeklebt.
• Sich hieraus und aus den nachfolgenden vorteilhaften Weiterbildungen ergebende Vorteile wurden bereits im Zusammenhang mit dem zuvor aufgezeigten erfindungsgemäßen Verfahren sowie dem erfindungsgemäßen vorkonfektionierten Reibbelag näher beschrieben, so das an dieser Stelle auf die vorstehenden Ausführungen hierzu verwiesen wird.
• Vorzugsweise werden in Umfangsrichtung der Antriebstrommel zwei oder mehr vorkonfektionierte Reibbeläge aufgebracht. Alternativ oder in Ergänzung hierzu können zwei oder mehr vorkonfektionierte Reibbeläge quer zur Umfangsrichtung aufgebracht werden. Der die Antriebstrommel umfangsseitig umlaufende Reibbelag setzt sich vorteilhaft aus mehreren Reibbelägen zusammen, die vorzugsweise jeweils die Form eines Zylindermantelsegmentes besitzen.
• Bevorzugt können diejenigen Abschnitte des Reibbelags entfernt werden, die seitlich über die Antriebstrommel hinausragen. Das Entfernen kann vor oder nach dem Befestigen des Reibbelags auf der Antriebstrommel erfolgen.
• Im Folgenden wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der angehängten Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
• 1 in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen vorkonfektionierten Reibbelag;
• 2 in schematischer Darstellung eine perspektivische Ansicht des Reibbelags aus 1 während seiner erfindungsgemäßen Herstellung;
• 3 in schematischer Darstellung eine perspektivische Ansicht des Reibbelags aus 2 in einem Zwischenschritt seiner erfindungsgemäßen Herstellung;
• 4 in schematischer Darstellung eine perspektivische Ansicht des vorkonfektionierten Reibbelags aus den 1 bis 3 nach seiner Begradigung;
• 5 in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch einen Stapel übereinander angeordneter erfindungsgemäßer Reibbeläge;
• 6 in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch einen sich aus mehreren Reibbelägen zusammensetzenden Aufbau für eine Antriebstrommel mit alternativer Ausgestaltung; und
• 7 in schematischer Darstellung einen Ausschnitt eines bevorzugten Trägers für den erfindungsgemäßen Reibbelag.
• 1 zeigt einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen vorkonfektionierten Reibbelag 1 in schematischer Darstellung. Der Reibbelag 1 dient zur Anordnung auf einer äußeren Mantelfläche 2 einer hier nur angedeuteten Antriebstrommel 3. Bei der Antriebstrommel 3 kann es sich bevorzugt um eine solche für eine Gurtförderanlage handeln.
• Die Antriebstrommel 3 weist einen kreisrunden Querschnitt mit einem gleichmäßigen Außenradius R auf. Der Reibbelag 1 ist im Wesentlichen eben dargestellt. Dies entspricht derjenigen Form, die er nach dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren einnimmt, wie es in den 2 bis 4 beschrieben wird.
• Der Reibbelag 1 erstreckt sich im Wesentlichen entlang einer Ebene A. Er weist einen Träger 4 auf, welcher aus einem flexiblen Material gebildet ist. Der Träger 4 kann aus einem Kunststoff oder einem Metall, insbesondere aus einem rostfreien Metall, gebildet sein. Bevorzugt besteht der Träger 4 aus einem Streckmetall.
• Auf dem Träger 4 ist ein Reibmaterial 5 angeordnet, welches mit dem Träger 4 verbunden ist. In dem Reibmaterial 5 sind in einem Abstand zueinander geradlinig verlaufende Nuten 6 angeordnet. Die Nuten 6 begrenzen zwischen sich einzelne leistenförmige Segmente 7 aus Reibmaterial 5.
• Die Segmente 7 weisen auf ihrer dem Träger 4 abgewandten Seite, also der Außenseite 8, eine Krümmung auf. Im Bereich der einzelnen Segmente 7 ist auch der Träger 4 gekrümmt. Aufgrund der Anordnung des Reibmaterials 5 auf dem so gekrümmten Träger 4 ist auch die der Seite 8 gegenüberliegende und mit dem Träger 4 verbundene Seite des Reibmaterials 5 entsprechend gekrümmt. Insofern weisen die einzelnen Segmente 7 an ihrer Außenseite 8 und ihrer Innenseite 8.1 eine Krümmung auf. Die Krümmung der Außenseite 8 und der Innenseite 8.1 verlaufen parallel. Etwaige herstellungsbedingte Unregelmäßigkeiten bleiben unberücksichtigt. Die Segmente 7 sind also gekrümmt ausgebildet. Sie haben (bei aufgespanntem Reibbelag) vorzugsweise eine gemeinsame Krümmungsachse x. Es ist ferner vorteilhaft, wenn sowohl die Außenseite 8 als auch die Innenseite 8.1 dieselbe Krümmungsachse x aufweisen.
• Die abschnittsweisen Krümmungen des Trägers 4 und die jeweiligen Krümmungen der Segmente 7 des Reibmaterials 5 insgesamt entsprechen vorliegend der Krümmung der Antriebstrommel 3. Hiernach sind der Außenradius R der Antriebstrommel 3 und der Radius r der Innenseite der Segmente 7 gleich.
• Die Nuten 6 weisen einen V-förmigen Querschnitt auf. Die Nuten 6 erstrecken sich durch das Reibmaterial 5 hindurch bis zum Träger 4. Hierdurch ist der Träger 4 im Bereich der Nuten 6 zumindest teilweise nicht mit Reibmaterial 5 belegt. Dies erleichtert ein Verbiegen des Reibbelags im Bereich der Nuten 6.
• 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Reibbelags 1 nach 1 während seiner erfindungsgemäßen Herstellung. Die Basis für die Herstellung des Reibbelags bildet eine Schalung 9, die eine gekrümmte Arbeitsfläche 10 besitzt. Die Krümmung der Arbeitsfläche 10 entspricht in vorteilhafter Weise dem Außenradius R der Antriebstrommel 3, für die der vorkonfektionierte Reibbelag 1 bestimmt ist.
• Ein erster Schritt zur Herstellung des Reibbelags 1 sieht zunächst ein Aufbringen des Trägers 4 auf der Arbeitsfläche 10 vor. Bevorzugt wird der Träger 4 dabei auf die Arbeitsfläche 10 aufgespannt, so dass der Träger 4 die Krümmung der Arbeitsfläche 10 annimmt. Der Träger 4 wird also noch vor dem nächsten Schritt, nämlich dem Anordnen des Reibmaterials 5 auf den Träger 4, in eine gekrümmte Form gebracht. In einem nächsten Schritt wird vorzugsweise eine Schicht des noch weichen, bevorzugt in einem pastösen Zustand befindlichen, Reibmaterials 5 auf den Träger 4 aufgebracht.
• Vorzugsweise wird zum Aufbringen der Schicht des Reibmaterials 5 das Reibmaterial auf den Träger 4 aufgedrückt und/oder aufgespachtelt. Hierzu sind vorliegend zwei in einem Abstand parallel zueinander verlaufende bogenförmige Profile 11, 12 auf der Arbeitsfläche 10 der Schalung 9 angeordnet, welche den Träger 4 seitlich begrenzen. Vorteilhafterweise wird das aufgebrachte Reibmaterial 5 anschließend mit einem Abzieher 13 geglättet. Der überschüssige Teil des zwischen den beiden Profilen 11, 12 befindlichen Reibmaterials 5 wird entfernt, indem der Abzieher 13 in Richtung der Krümmung der Arbeitsfläche 10 über das Reibmaterial 5 bewegt wird. Dabei stützt sich der Abzieher 13 auf den beiden Profilen 11, 12 ab, so dass das nunmehr geglättete Reibmaterial 5 in einer im Wesentlichen konstanten Dicke auf dem Träger 4 verbleibt.
• 3 zeigt einen weiteren Zwischenschritt bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Reibbelags 1. In 3 sind zwei mit Reibmaterial 5 versehene Träger 4 auf der Arbeitsfläche 10 der Schalung 9 nebeneinander angeordnet. Es ist im Rahmen der Erfindung also möglich, auf einer Schalung 9 zwei Reibbeläge 1 herzustellen. Die bogenförmigen Profile 11, 12 gemäß 1 sind bereits entfernt worden. Die Nuten 6 sind parallel zur Krümmungsachse X in das Reibmaterial 5 eingebracht.
• In dieser Anordnung wird das Reibmaterial 5 zumindest so weit getrocknet und insofern gehärtet, dass ein Abnehmen des Reibbelags 1 ohne ungewollte Verformung der Segmente 7 möglich ist. Vorzugsweise werden die Reibbeläge 1 vollständig ausgehärtet, bevor sie von der Schalung 9 abgenommen werden.
• 4 zeigt einen bereits von der Arbeitsfläche 10 gelösten Reibbelag 1, dessen Träger 4 mit dem Reibmaterial 5 nach dessen Trocknung begradigt wurde. Er ist damit in einem Zustand, wie er in 1 gezeigt ist. Für die Begradigung des Reibbelags werden die ursprünglich auf der Arbeitsfläche 10 bogenförmig angeordneten Segmente 7 (siehe 3) im Bereich der Nuten 6 gegeneinander verschwenkt, so dass der Reibbelag 1 wie in 4 dargestellt begradigt wird, also in eine im Wesentlichen ebene Form gebracht wird. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass das eine oder andere Segment 7 aufgrund der Biegung des Trägers 4 etwas abweichen kann. Darüber hinaus ist zu berücksichtigen, dass die einzelnen Segmente 7 gekrümmt sind. Sowohl die geringfügige Abweichung als auch die Krümmung soll von der Formulierung „im Wesentlichen ebene Form“ umfasst sein.
• 5 zeigt die überaus kompakte Lager- und Transportierbarkeit mehrerer erfindungsgemäßer Reibbeläge 1, die vorzugsweise übereinander gestapelt werden. Vorteilhafterweise wird eine Mehrzahl von Reibbelägen 1 nach deren Begradigung übereinandergelegt und abgepackt.
• 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer instandgesetzten Antriebstrommel 3. Auf der Antriebstrommel 3 sind drei Reibbeläge 1 in Richtung der Krümmungsachse X nebeneinander aufgebracht. Während das Reibmaterial 5 des mittleren Reibbelags 1 einen rechteckigen Querschnitt besitzt, weisen die beiden äußeren Reibbeläge 1 jeweils eine Schräge 14 auf. Die Dicke des jeweiligen Reibmaterials 5 nimmt zum äußeren Rand der Antriebstrommel 3 hin ab.
• 7 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung des Trägers 4, welcher vorliegend aus einem Streckmetall gebildet ist. Der dargestellte Ausschnitt des Trägers 4 weist eine Vielzahl von Öffnungen 15 auf. Vorzugsweise bildet der Träger eine Mehrzahl von Hinterschneidungen 16. Das (hier nicht dargestellte) Reibmaterial 5 hintergreift die Hinterschneidungen 16 und schafft dadurch einen haltbaren Verbund des Reibmaterials 5 mit dem Träger 4, der insbesondere die Übertragung hoher Antriebskräfte ermöglicht und damit einhergehenden Scherkräften standhält.
• Bezugszeichenliste

1

Reibbelag

2

äußere Mantelfläche

3

Antriebstrommel

4

flexibler Träger

5

Reibmaterial

6

Nut

7

Segment

8

Außenseite

8.1

Innenseite

9

Schalung

10

Arbeitsfläche

11

bogenförmiges Profil

12

bogenförmiges Profil

13

Abzieher

14

Schräge

15

Öffnung

16

Hinterschneidung

A

Ebene

X

Krümmungsachse

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung eines vorkonfektionierten Reibbelags für eine Antriebstrommel, wobei – ein Träger aus einem flexiblen Material zur Verfügung gestellt wird, – der Träger in eine gekrümmte Form gebracht wird, – auf den Träger mindestens eine Schicht aus einem Reibmaterial in einem pastösen Zustand aufgebracht wird, – das Reibmaterial getrocknet wird, und wobei – der Träger mit dem Reibmaterial nach dessen Trocknung begradigt wird, wobei der Träger im Bereich der Reibmaterial-Schicht seine gekrümmte Form beibehält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufbringen der Schicht das Reibmaterial auf den Träger aufgedrückt und/oder aufgespachtelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in das Reibmaterial Nuten eingebracht werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Nuten leistenförmige Segmente des Reibmaterials gebildet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten im Wesentlichen V-förmig ausgebildet werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Nuten bis zum Träger erstrecken.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibbelag eine Krümmungsachse aufweist und das die Nuten parallel zur Krümmungsachse des Reibbelags eingebracht werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger auf eine gekrümmte Arbeitsfläche aufgebracht, vorzugsweise aufgespannt, wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Reibmaterial zwischen wenigstens zwei in einem Abstand zueinander angeordneten bogenförmigen Profilen mit einem Abzieher geglättet wird, wobei sich der Abzieher während des Glättens auf den beiden Profilen abgestützt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Reibmaterial mit einer im Wesentlichen konstanten Dicke aufgebracht wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Reibmaterials zu einer Seite des Reibbelags hin abnimmt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Reibbelägen nach ihrer Begradigung übereinandergelegt und abgepackt werden.

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