DE3615879A1 - Vorrichtung zum thermischen verbinden von foerdergurtenden - Google Patents

Vorrichtung zum thermischen verbinden von foerdergurtenden

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DE3615879A1
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Manfred Prof Dipl Ing Krueger
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Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum thermi­ schen Verbinden von mindestens zwei Teilen, insbesondere von Fördergurtenden, mit Pressplatten, in deren lnnerem Heiz- und Kühlelemente vorgesehen sind.
Förderanlagen mit Fördergurten werden beispielsweise so­ wohl im Übertage- als auch im Untertagebetrieb häufig in ihrer Lage verändert, z. B., wenn ein abzubauendes Gebiet in der Abbauzone langsam fortschreitet und die Fördermit­ tel diesen Fortschreitbewegungen nachfolgen müssen. Dabei werden die Gurte zerschnitten, die Anlage umgebaut und die Enden wieder zusammengefügt, wozu heizbare Pressplatten eingesetzt werden, wie sie aus der gattungsbildenden DE-AS 27 27 300 der Anmelderin z. B. bekannt sind.
Diese bereits sehr guten Pressplatten sollen, so die Auf­ gabe der vorliegenden Erfindung, noch weiter verbessert werden, insbesondere was deren wirtschaftliche Herstel­ lung, deren Gewicht und damit Vereinfachung der Handha­ bung, deren Steuerbarkeit und deren Wärmeverhalten im Be­ trieb angeht.
Dies wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung dadurch er­ reicht, daß zur Aufnahme und zur Bildung von Heiz- und Kühlkanälen im Platteninneren profilierte Aluminiumstäbe angeordnet sind.
Es hat sich gezeigt, daß der Aufbau des Platteninneren we­ nigstens in einer Ebene aus profilierten Aluminiumstäben, die nebeneinander angeordnet sowohl Heiz- als auch Kühlka­ näle in der Profilierung bilden können, zu einem optimalen Plattenaufbau führt. Die Fertigung in Profilform ist sehr einfach und damit wirtschaftlich. Es können stangengepreß­ te Profile eingesetzt werden, die endlos zu fertigen sind und dabei für denjenigen, der die Platten zusammenstellt, jeweils in der Profilform die Heiz- und Kühlkanäle zur Ver­ fügung stellen können.
Aluminium stellt einen guten Wärmeleiter dar. Es handelt sich um ein leichtes Metall, womit der gesamte Plattenauf­ bau an Gewicht verliert und die Platte leichter zu handha­ ben ist. Aluminium ist auch leicht zu verarbeiten u. dgl. mehr.
Die zum Vulkanisieren herangezogene Vorrichtung muß wenig­ stens die Kriterien erfüllen, wie sie bereits in der gat­ tungsbildenden DE-AS 27 27 300 beschrieben sind. Sie muß zum einen eine optimale Heizleistung erreichen, anderer­ seits aber auch vorteilhaft gekühlt werden können. Dies er­ füllt die erfindungsgemäße Vorrichtung in besonders optima­ ler Weise durch ihren Grundaufbau.
Um beispielsweise Heizleiter entsprechend verlegen zu kön­ nen, sieht die Erfindung auch vor, daß wenigstens ein Teil der durch die Profilierung gebildeten Kanäle in den stirn­ seitigen Bereich über bogenförmig gestaltete Kanäle mitein­ ander verbunden sind. Damit stehen eine Fülle von Verle­ gungsmustern, z.B. für die Heizdrähte, zur Verfügung. Die­ se können schlangenlinienförmig verlegt werden, meanderför­ mig, von innen nach außen in mehreren Schleifen, die dann ggf. elektrisch unterschiedlich ansteuerbar sind, und dgl. mehr. Die bogenförmige Verbindung der einzelnen Kanäle mit­ einander muß nicht zwingend über gesonderte Bauteile erfol­ gen. Hier können auch in die Aluminiumstäbe eingebrachte Nuten bogenförmig gestaltet sein, etwa durch Fräsung od. dgl.
Die Erfindung sieht in weiterer Ausgestaltung vor, daß die von den Profilen gebildeten Kanäle wenigstens zum Teil mit Widerstandsheizelementen ausgerüstet sind, die in diesen Kanälen ortsfest, aber ggf. längsbeweglich, angeordnet sind. Als zweckmäßig hat es sich dabei erwiesen, wenn die Kanäle im wesentlichen querschnittlich halbkreisförmig aus­ gebildet sind, die Widerstandsheizelemente in den Boden des so gebildeten Kanales eingelegt werden und die nach oben weisende offene Rinne dann mit einem weiteren Profil­ stab ohne Einschluß von Luft verschlossen, z. B. ver­ quetscht wird. Damit ist das Widerstandsheizelement völlig fest ortsfest gefaßt. Je nach Einsatzgebiet kann aber auch eine Längsbeweglichkeit innerhalb dieses so gebildeten Hohlkanales für den Heizdraht vorgesehen sein.
In weiterer Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß in einem stabförmigen Aluminiumprofil wenigstens ein Längska­ nal zur Aufnahme eines Heizelementes und ein davon räum­ lich getrennter weiterer Längskanal zur Bildung eines Kühl­ kanales vorgesehen ist. Natürlich können auch mehrere Kanä­ le in einem Aluminiumprofil eingebracht sein. Die Profil­ form, insbesondere die längsrandseitige, derartiger Leicht­ metallprofile kann so gewählt werden, daß durch Nebeneinan­ derlegen sich ein vollständiger Kanal bildet, etwa dann, wenn die Längsränder mit einer viertelkreisförmigen Fase versehen sind, so daß sich bei Nebeneinanderlegen ein Halb­ kreis, z. B. als Kühlkanal, bildet.
Die Erfindung ist aber nicht auf etwa bogenförmige Kanal- bzw. Nutquerschnitte beschränkt. In gleicher Weise kann vorgesehen sein, daß die Kanäle oder Längsnuten quer­ schnittlich, dreieckig, quadratisch, rechteckig, polygon­ förmig und/oder kreisausschnittsförmig oder aus Mischfor­ men dieser geometrischen Grundformen ausgebildet sind.
Wegen z. B. der in derartigen Vorrichtungen auftretenden Wärmeverteilungen kann es sinnvoll sein, wenn die Aufnahme­ kanäle für die Heizelemente querschnittlich kleiner sind als die Kühlkanäle, um in letzteren größere Mengen von Kühlmedien transportieren zu können.
Die Erfindung sieht auch vor, daß die Aluminiumprofile in einem Stahlgehäuse angeordnet sind. Ein derartiges Stahlge­ häuse ist zweckmäßig in der Gebrauchslage völlig geschlos­ sen, sieht man von den ein- und ausgehenden Strom- und Kühlluft-Versorgungsleitungen ab. Damit kommen beispiels­ weise keinerlei Aluminiumbauteile nach außen, was nach den derzeitigen Verhältnissen bei einem Einsatz unter Tage be­ sonders zweckmäßig ist.
Es hat sich gezeigt, daß der Wandaufbau einer derartigen Vorrichtung so vorgenommen sein kann, daß die Umhüllung aus Cr-Ni-Blech gebildet ist, auf dem die Aluminiumstäbe satt aufliegen.
In etwas anderer Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß der zur Heizseite weisende Wandaufbau von außen nach innen folgende Schichtung aufweist: Cr-Ni-Blech, Wärmedämm­ schicht, Cu-Blech, Wärmedämmschicht und Al-Profilstäbe. Die­ ser Wandaufbau hat sich in Versuchen bewährt, ohne daß die Erfindung hierauf beschränkt wäre.
Nach der Erfindung kann auch vorgesehen sein, daß auf die Al-Profilstäbe mit den Heiz- und Kühlkanälen eine Schicht aus einem weiteren Leichtmetallblech als Well- oder Zick­ Zack-Blech unter Zwischenlage weiterer Schichten gelegt ist, wobei die Blechprofilierung in ihrem Verlauf quer zum Verlauf der Heiz- und Kühlkanäle ausgerichtet ist.
Wesentlich dabei ist, wie dies die Erfindung auch vor­ sieht, daß durch die Querlage von Leichtmetallprofilble­ chen oder -stabprofilen eine hohe Quersteifigkeit erreicht wird, während die Längssteifigkeit demgegenüber gering ist; ein mögliches Verhältnis dieser beiden Steifigkeits­ werte könnte 3:1 betragen.
Mit dieser Gestaltung wird erreicht, daß sich die Platten beim Aufheizen quer zur Gurtlängsrichtung aufwölben, d.h. zunächst im Inneren aufliegt und dann langsam zu den Außen­ rändern hin zur heizenden Anlage kommen.
Damit läßt sich mit einfachen Mitteln erreichen, daß sich bei der Vulkanisation bildende Gase automatisch nach außen drücken, so daß es in der Praxis zu optimalen Ergebnissen kommt.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung bei­ spielsweise näher erläutert. Diese zeigt in
Fig. 1 die räumliche Darstellung einer Vorrichtung nach der Erfindung in einer Ausführungsvariante,
Fig. 2 einen Teilquerschnitt durch zwei nebeneinanderge­ legte Leichtmetallprofile mit Heizleitern,
Fig. 3 eine Aufsicht auf die untere Ebene einer Heizplat­ te, teilweise aufgebrochen,
Fig. 4 eine Aufsicht auf die obere Ebene einer Heizplat­ te, teilweise aufgebrochen,
Fig. 5 einen Schnitt gemäß Linie V-V in Fig. 4,
Fig. 6 einen Schnitt gemäß Linie VI-VI in Fig. 4, sowie in
Fig. 7 einen Teilschnitt gemäß Linie VII in Fig. 3.
Die allgemein mit 1 bezeichnete, in Fig. 1 perspektivisch im Ausschnitt dargestellte Vorrichtung besteht aus mehre­ ren Schichten in im wesentlichen zwei Ebenen, die in Fig. 1 mit "O" für die obere Ebene und "U" für die untere Ebene bezeichnet sind. Bereits an dieser Stelle sei bemerkt, daß zu einer Vulkanisationsanlage in der Regel wenigstens eine untere und eine obere Heizplatte gehören, die über Spann­ mittel miteinander verspannbar angeordnet sind. Der Aus­ druck "oben" und "unten" bezieht sich hier auf die Positio­ nierung gemäß Fig. 1. In der Praxis würde die unterhalb der Gurtenden liegende Platte genau spiegelbildlich ange­ ordnet sein.
Der in Fig. 1 dargestellte Plattenaufbau ist dabei der fol­ gende:
Auf einem unteren Gehäuseblech 2 aus Chromnickelstahl ist eine Wärmedämmplatte 3 aufgelegt, die ihrerseits ein Kup­ ferblech 4 trägt, was wiederum von einer Wärmedämmplatte 5 abgedeckt ist. Auf diese zweite Wärmedämmschicht sind Al- Profilstäbe 6 aufgelegt, die auf ihrer, bezogen auf die Darstellung gemäß Fig. 1, oberen Außenfläche mit Kanälen ausgerüstet sind, und zwar mit etwa querschnittlich halb­ kreisförmig kleinen Kanälen 7 zur Aufnahme von Widerstands­ heizelementen 8 und mit ebenfalls querschnittlich etwa halbkreisförmigen größeren Profilkanälen als Kühlkanäle 9.
Randseitig weisen die Leichtmetallprofile 6 viertelkreis­ förmige Anfasungen 10 auf, die sich, wie sich aus Fig. 1 ergibt, mit ihren Nachbarprofilviertelkreisen zu Halbkrei­ sen 9 a ergänzen.
Dieser mit "U" bezeichnete untere Plattenbereich wird durch ein Aluminiumblech 11 abgeschlossen, auf welchem im dargestellten Beispiel eine Wärmedämmplatte 12 angeordnet ist. Diese Wärmedämmplatte 12 trägt ein Zick-Zack-Alumini­ umblech 13 bzw. entsprechend gestaltete Profile, das in seiner Ausrichtung der Zick-Zack-Wellen quer zu dem Ver­ lauf der Kanäle 7 bzw. 9 angeordnet ist. Abgeschlossen wird dieses Leichtmetall Zick-Zack- bzw. Wellblech 13 nach oben von einer weiteren Wärmedämmplatte 14, wobei schließ­ lich nach außen ein äußeres Cr-Ni-Stahlblech 15 als Außen­ umhüllung folgt.
In Fig. 2 ist der grundsätzliche Aufbau einer bevorzugten Querschnittsform des Leichtmetallprofilstabes 6 nochmals vergrößert dargestellt. In den Profilrinnen bzw. Profilka­ nälen 7 kleineren Querschnittes sind die ummantelten Wider­ standsheizleiter 8 eingelegt. Der Kanal 7 ist von oben durch einen Al-Flachstab 16 abgedeckt, der dort einge­ quetscht ist und damit das Heizelement 8 klemmend hält.
In Fig. 3 ist die Aufsicht auf Teile einer Heizplatte 1 dargestellt, und zwar auf dem mit "U" bezeichneten unteren Plattenteil. Erkennbar sind eine Reihe von Leichtmetallpro­ filen 6 dort nebeneinander angeordnet, die in ihren Kopfbe­ reichen mit Kopfstücken 17 versehen sind, in die Umlenkbö­ gen 18 für die Heizdrähte 8 eingefräst sind. Der Heizdraht­ verlauf ist dort strichpunktiert wiedergegeben. Wie sich auch in Verbindung mit Fig. 5 ergibt, sind die beiden außenrandseitigen Profilstäbe 6 a etwas anders profiliert als die in der Mitte angeordneten Profilstäbe 6; hier feh­ len insbesondere die außenrandseitigen Viertelkreis-Fasen.
Aus Fig. 3 ergibt sich zusätzlich die Anordnung der Hal­ te-, Verspann- und Traggriffe 19 der Kühlluftanschlüsse 20, die, wie in Fig. 7 dargestellt, über Querprofilstäbe 21 die Kühlkanäle 9 beaufschlagen. Gleichzeitig ist in Fig. 3 auch der elektrische Anschluß durch Andeutung eines Kupplungselementes 22 dargestellt und lediglich als Bei­ spiel die Anordnung eines Meßfühlers 23 in der Mitte der Platte.
Aus Fig. 4 wird erkennbar, daß statt der Ausführungsform gemäß Fig. 1 dort kein Zick-Zack-Leichtmetallblech 13 im oberen Plattenteil vorgesehen ist, sondern querverlaufende Leichtmetallhohlprofile 21, die sowohl zur Kühlluftvertei­ lung gemäß Fig. 7, wie bereits beschrieben, dienen als auch zur Querversteifung der Vorrichtung 1.
Aus den Querschnittsfiguren 5-7 geht hervor, daß der ge­ samte Plattenaufbau durch Verbindungsbolzen 23 mit teilwei­ ser Verschraubung 24 zusammengehalten wird, wobei gerade die Bolzen 23 eine Längsdehnung der Profilstäbe 6 bzw. 6 a und damit eine Verformbarkeit in Längsrichtung der Platte ermöglichen, während die Quersteifigkeit durch die Profile 21 bzw. das Zick-Zack-Blech 13 gewährleistet ist.
Außenrandseitig sind querschnittlich etwa C-förmige Rand­ profile 25 bzw. 26 aus Edelstahl vorgesehen.
Natürlich sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So ist die Erfindung insbesondere nicht auf die Art und Anordnung der Längskanäle in den Leichtmetall­ profilstangen 6 beschränkt. Hier können auch andere Anord­ nungen und Querschnittsformen vorgesehen sein. Auch ist die Erfindung nicht auf die Art der Wicklung der Heizele­ mente gemäß Fig. 3 beschränkt. Hier können auch andere Mu­ ster vorgesehen sein, insbesondere können unterschiedlich ansteuerbare Heizkreise, z. B. im Plattenaufbau von innen nach außen gesehen, vorgesehen sein. Das gleiche gilt für die Art und Verteilung der Kühlluft. Zweckmäßig kann es sein, die Anschlüsse 20 bis zur Mitte der Platte durchzu­ führen und von dort ein Verteilsystem der Kühlluft von in­ nen nach außen einzurichten.

Claims (12)

1. Vorrichtung zum thermischen Verbinden von mindestens zwei Teilen, insbesondere von Fördergurtenden, mit Pressplat­ ten, in deren Innerem Heiz- und Kühlelemente vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme und zur Bildung von Heiz- (7) und Kühlka­ nälen (9) im Platteninneren profilierte Aluminiumstäbe (6) angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der durch die Profilierung gebilde­ ten Kanäle (7) in den stirnseitigen Bereichen über bogen­ förmig gestaltete Kanäle (18) miteinander verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Profilen (6) gebildeten Kanäle (7) wenig­ stens zum Teil mit Widerstandsheizelementen (8) ausgerü­ stet sind, die in diesen Kanälen ortsfest, aber ggf. längs­ beweglich, angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizelemente (8) insbesondere spiral- oder meander­ förmig über eine Mehrzahl von Kanälen (7) und die Über­ brückungsbögen (18) in den stirnseitigen Plattenelementen (17) angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem stabförmigen Aluminiumprofil (6) wenigstens ein Längskanal (7) zur Aufnahme eines Heizelementes (8) und ein davon räumlich getrennter weiterer Längskanal (9, 10) zur Bildung eines Kühlkanales vorgesehen sind.
6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (6 bzw. 9, 10) in den Aluminiumprofilen (6) querschnittlich dreieckig, quadratisch, rechteckig, poly­ gonförmig und/oder kreisausschnittsförmig ausgebildet sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmekanäle (7) für die Heizelemente (8) quer­ schnittlich kleiner als die Kühlkanäle (9) sind.
8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizelemente (8) nach Einlegen in die Heizkanäle (7) durch Einpressen eines Aluminiumflachstabes (16) in den Kanälen (7) ohne Einschluß von Luft gehalten sind.
9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumprofile (6) in einem Stahlgehäuse (2, 15) angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumprofile (6) mit Al-Abdeckblechen bzw. Zwi­ schenblechen von Edelstahlblechen (2, 15) umgeben sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Heizseite hinweisende Wandaufbau einer Press­ platte von außen nach innen folgende Schichtung aufweist: Edelstahlblech (2), Wärmedämmschicht, Cu-Blech (4), Wärme­ dämmschicht und Al-Profilstäbe (6).
12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Al-Profilstäbe (6) mit den Heiz- und Kühlkanä­ len (7, 9) eine Schicht aus einem weiteren Leichtmetall­ blech (13) als Well- oder Zick-Zack-Blech unter Zwischenla­ ge weiterer Schichten gelegt ist, wobei die Blechprofilie­ rung in ihrem Verlauf quer zum Verlauf der Heiz- und Kühl­ kanäle (7, 9) ausgerichtet ist.
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