DE3941675C2 - Verbindung für Stahlseil-Fördergurte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindung für die beiden Enden eines Stahlseil-Fördergurtes, der eine in elastomerem Werkstoff eingebettete Stahlseileinlage aufweist, die aus in Längsrichtung parallel verlaufenden Stahlseilen besteht, wobei die Stahlseilenden der beiden Gurtenden mindestens zum Teil paarweise zueinander fluchtend und mit einem Längenabstand zwischen ihren Stirnseiten angeordnet und mittels sie umgebender, sich in Längsrichtung erstreckender elastischer Elemente aneinander gekoppelt sind.

Nach dem Auflegen eines Stahlseil-Fördergurtes auf seine Trag- und Führungsvorrichtung muß der Fördergurt durch Verbinden der beiden Gurtenden endlos gemacht werden. Dabei ist es üblich, die Seilenden beider Gurtenden freizulegen und fingerartig ineinander anzuordnen. In dem Verbindungsbereich werden unter Zwischenschaltung einer Kerngummischicht auf beiden Seiten neue Gummideckplatten aufvulkanisiert.

Die Gurtzugkräfte werden von einem Festigkeitsträger (Stahlseile) auf den anderen durch Schubspannungen im Gummi übertragen. Alle Seile des einen Gurtendes sind durch Vulkanisation des Kerngummis mit Seilen des anderen Gurtendes verbunden. Die Dicke des zwischen den Seilen verbleibenden Kerngummis ist von Bedeutung für die Dauerfestigkeit der Verbindung und darf bestimmte Werte nicht unterschreiten. Die zwischen den Drahtseilen übertragbare Kraft hängt auch von der Seiloberfläche ab.

Bei hochfesten Stahlseil-Fördergurten werden mit zunehmender Nennfestigkeit größere Seildurchmesser mit annähernd gleicher Teilung eingesetzt. Der Abstand zwischen den Seilen kann dabei kleiner sein als der Seildurchmesser. Um die Verbindung der Gurtenden herzustellen, werden die Seilenden im Verbindungsbereich ausgelenkt und ineinandergelegt. Wenn dabei der Mindestabstand zwischen den Seilenden nicht eingehalten werden kann, wird die Gesamtverbindung in mehrere Stufen unterteilt, um die Gummischubspannungen möglichst gleichmäßig auf die Verbindungslänge zu verteilen und damit die Zugfestigkeit der Verbindung zu erhöhen.

Die beschriebenen Verbindungen beruhen auf der Adhäsion zwischen Mantelfläche der Seile einerseits und den elastomeren, die Seile umgebenden Werkstoffe andererseits. Die Adhäsion ermöglicht die Übertragung der auf den Fördergurt einwirkenden Längskräfte auch in diesem Verbindungsbereich im wesentlichen über die Drahtseilverstärkungen.

Die Festigkeit der Verbindung ist daher von der Mischungsqualität des verwendeten Gummis, dessen Scherfestigkeit, von der Seilteilung und dem Seildurchmesser sowie in erster Linie von der Güte und Haltbarkeit der haftenden Gummi-Metall-Bindung abhängig.

Aus der DE-OS 23 45 414 ist eine Verbindung für Stahlseil-Fördergurte bekannt, die von dem vorherrschenden stoffschlüssigen Kraftübergang zwischen den Festigkeitsträgern abweicht. Bei dieser Verbindung sind die Enden der einander zugekehrten Drahtseile elastisch oder plastisch nachgiebig in an ihren Stirnflächen paarweise miteinander verbundene Hülsen eingesetzt. Die Seilzugkräfte sollen über die mechanisch miteinander verbundenen Hülsen übertragen werden. Die Hülsen selbst sind die Biegungen des Fördergurtes nicht mitmachende Gegenstände. Das Biegeverhalten des Gurtes wird beeinträchtigt.

Es ist ein Verfahren zum Reparieren eines Stahlseil­ fördergurtes bekannt (EP-B-00 73 933), bei dem die beschädigten Bereiche der Drahtseile ausgeschnitten und jeweils die beiden Enden eines Drahtseils in der Seilachse von den Enden einer zwischengeschalteten Schraubenfeder eingefaßt und verbunden werden. Die Schraubenfeder wird auf die Drahtseilenden aufgeschoben. In dem Verbindungsbereich werden in bekannter Weise Zwischenstreifen aus elastomerem Material zwischen die Seile und die Schraubenfedern gelegt und danach Ausgleichsplatten aufvulkanisiert.

Die eingefügten Schraubenfedern wirken überwiegend quer zur Richtung der Zugkräfte verstärkend und versteifend und sollen verhindern, daß Seilenden im Gummiquerschnitt zerstörend wirken oder sich aus den Gurtenden herausarbeiten können. In Längsrichtung sind die Schraubenfedern selbst in mehrgängiger Ausführung erheblich weicher als die zu verbindenden Stahlseile. Gurtlängskräfte können durch die sich längenden Schraubenfedern von einem Festigkeitsträger auf den anderen nur unzureichend übertragen werden. Die Verstärkungswirkung in Längsrichtung wächst unter der Maßgabe der Federkennlinie mit zunehmender Verformung der Schraubenfeder. Bei großen Verformungen, wie sie besonders beim Lauf des Fördergurtes um die Umlenktrommeln unvermeidlich sind, wird das zwischen den Federgängen befindliche Gummi stark auf Zug beansprucht. Dieses ist nachteilig, weil unter Zugbelastung die Gefahr des Ablösens oder des Reißens des Gummis besteht. Die Schraubenfeder kann an der Übertragung der Längskräfte nur zu einem geringen Teil teilnehmen. Der Verstärkungseffekt in Gurtlängsrichtung ist somit gering.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die eine hohe Zugkraftübertragung ermöglicht und einfach und schnell hergestellt werden kann. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Der zylinderförmige elastomere Werkstoff zwischen den Stirnseiten der verbundenen Seilenden und der elastomere Werkstoff in den Maschen des schlauchförmigen Geflechts stützen dieses federnd ab. Der elastomere Werkstoff wird bei Zugbelastungen des Fördergurtes auf Druck beansprucht, weil sich der Durchmesser des schlauchförmigen Geflechts verkleinert und die rautenförmigen Maschen enger werden. Die mechanische Verformung des Geflechts wird durch den federnden Widerstand des vom Geflecht umfaßten zylinderförmigen elastomeren Werkstoffs und des die Drähte oder Fäden des Geflechts umgebenden elastomeren Werkstoffs begrenzt. Die kombinierte Wirkung von schlauchförmigem Geflecht und elastomerem Werkstoff führt zu einer vorteilhaften Stoßdämpfung im Fördergurt.

Das schlauchförmige Geflecht zwischen den voreinander­ liegenden Seilenden wirkt mit dem eingeschlossenen elastomeren Werkstoff wie eine Zugfeder zwischen den Seilen, wobei die Federkennlinie relativ steil und progressiv verläuft. Daher vermag diese Anordnung zu einem wesentlichen Anteil eine direkte Kraftübertragung von einem Seilende auf das andere vorzunehmen. Der Kraftfluß in der Gurtverbindung wird vergleichmäßigt, so daß die Verbindung höhere Kräfte übertragen kann. Das Auftreten von Gummiablösungen an den Seilenden bei Dauerbeanspruchung wird weitestgehend vermieden.

Die größere Zugfestigkeit der Verbindung wird darauf zurückgeführt, daß nun die in den Verbindungen liegenden Seilenden in die Kraftübertragung wesentlich mit einbezogen werden. Die Kraftübertragung zwischen den Drahtseilenden wird nicht unterbrochen. Bei gleicher Gesamtbeanspruchung der Verbindung werden die Beanspruchungsspitzenwerte verringert.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung wird darin gesehen, daß die Gurtverbindung unter praxisnaher Vorspannung der Drahtseile hergestellt werden kann. Ein Verschwimmen der Drahtseile in der Verbindung wird dadurch weitgehend vermieden.

Die durch die Erfindung erzielte höhere Zugfestigkeit der Gurtverbindung kann bei einigen Anwendungsfällen zu einem Verzicht auf die Seilauslenkungen im Verbindungsauslauf führen. Für den Benutzer des Fördergurtes wird dadurch die Herstellung der Verbindung einfacher. Es sind aber auch Mischformen von ausgelenkten Drahtseilenden und fluchtend zueinander angeordneten, mit einem schlauchförmigem Geflecht verbundenen Drahtseilenden in einer Verbindung denkbar.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung bestehen die schlauchförmigen Geflechte aus Stahldrahtlitzen. Stahldrahtlitzen sind für unterschiedliche Macharten von Gurtförderanlagen geeignet und haben eine hohe Festigkeit und geringe Dehnung. Die Eigenschaften der Stahldrahtlitzen sind den Eigenschaften der Stahlseile sehr ähnlich. Stahldrahtlitzen weisen gute Anbindungseigenschaften an das umgebende Gummi auf.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung bestehen die schlauchförmigen Geflechte aus textilen Fäden aus Aramid. Aramid ist eine synthetische Faser aus hocharomatischem Polyamid mit hoher Festigkeit und geringer Dehnung. Ein aus Aramid bestehendes schlauchförmiges Geflecht kann die hohen Anforderungen bei Fördergurten mit höherer Festigkeit erfüllen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der Schlagwinkelbereich des schlauchförmigen Geflechts von 15° bis 25° gewählt. Je flacher der Schlagwinkel des Geflechts ist, desto steiler ist die Gesamtfederkennlinie von Geflecht, elastomerem Werkstoffzylinder und umgebendem elastomeren Werkstoff.

Durch die Erfindung wird es dem Betreiber einer Förderanlage ermöglicht, eine zug- und dauerfeste Verbindung eines Fördergurtes schnell und einfach zu schaffen, da mindestens ein Teil der Stahldrahtseilenden nicht mehr aufwendig durch Auslenkungen ineinander gelegt werden muß. Die Stahldrahtseilenden werden paarweise fluchtend angeordnet und miteinander verbunden, so daß auch die Seilenden zur Zugkraft­ übertragung wesentlich beitragen.

Anhand der schematischen Zeichnung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine dreistufige Fördergurtverbindung in Draufsicht bei entfernten Deckplatten,

Fig. 2 eine Einzelheit II aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab,

Fig. 3 eine Seitenansicht im Längsschnitt durch eine Koppelstelle zweier gegenüberliegender Drahtseilenden im Bereich der Gurtverbindungs­ stelle.

Der Fördergurt, von dem die beiden Fördergurtenden 11, 12 in der Fig. 1 angedeutet sind, weist eine Festigkeitsträgereinlage aus in elastomerem Werkstoff in einer Ebene eingebetteten Drahtseilen auf. Der Fördergurt ist über eine dreistufige Verbindung 13 geschlossen, in der Seilenden 14 bis 19 beider Gurtenden unterschiedliche Längen aufweisen.

Die Seilenden 14, 15, 16 bzw. 17, 18, 19 eines jeden Gurtendes 11 bzw. 12 haben drei verschiedene Längen, die in einer sich wiederholenden Reihenfolge angeordnet sind. Die längsten Seilenden 16 bzw. 19 des einen Gurtendes liegen zwischen den Seilenden des anderen Gurtendes. Das jeweils kürzeste Seilende 14 bzw. 17 eines Gurtendes liegt jeweils einem mittleren Seilende 15 bzw. 18 des anderen Gurtendes unter Bildung eines Kopfabstandes 21 zwischen den Stirnflächen fluchtend gegenüber.

Die sich fluchtend gegenüberliegenden Seilenden sind jeweils durch ein schlauchförmiges Seilgeflecht 22 miteinander verbunden. Die Verbindung der Seilenden wird anhand der vergrößerten Darstellung gemäß Fig. 2 näher erläutert. Die sich fluchtend gegenüberliegenden Seilenden 15 und 17 des linken und des rechten Gurtendes 11 und 12 liegen zwischen zwei in diesem Bereich durchgehenden Seilenden 16 und 18. Die Stirnflächen 23 und 24 der Seilenden 15 bzw. 17 liegen unter einem den Erfordernissen entsprechend großen Kopfabstand 21 auseinander. Das schlauchförmige Geflecht 22 ist mit seinen Enden auf die beiden Seilenden 15 und 17 aufgeschoben.

Die Anzahl der Drähte oder Fäden des Geflechtes 22, ihr Durchmesser, ihre Werkstoffart und ihr Schlagwinkel, unter dem sie im Geflecht 22 verlaufen, werden den Einsatzbedingungen des Fördergurtes angepaßt. In einem Beispiel besteht das schlauchförmige Geflecht 22 aus acht sich kreuzenden Stahldrahtlitzen 25, deren Schlagwinkel im nichtbelasteten Zustand der Verbindung 20° beträgt. Der Durchmesser der Stahldrahtlitzen 25 beträgt in diesem Beispiel 0,9 mm und die Zugfestigkeit des verwendeten Stahls etwa 1770 N/mm². Das gesamte Geflecht 22 weist eine Zugfestigkeit von 15 kN auf.

Das schlauchförmige Geflecht 22 umfaßt die Seilenden 15 und 17 in ihren Endabschnitten 26 bzw. 27. Wird das Geflecht 22 auf Zug belastet, verengt sich der Innendurchmesser. Das Geflecht 22 klemmt sich auf den Seilenden 15 und 17 selbst fest. Je stärker die Selbstklemmung ist, desto kürzer können die überdeckten Endabschnitte 26 und 27 gewählt werden.

Bei der Herstellung der Gurtverbindung wird der Raum 21 zwischen den Drahtseilenden 15 und 17 (Fig. 3) mit einem Kerngummizylinder 28 ausgefüllt, in dem der Kerngummizylinder 28 in das schlauchförmige Geflecht 22 eingeschoben wird. Die gesamte verbundene Verstärkungs­ einlage wird in Kerngummi 29 gebettet, wobei auch zwischen die Geflechte 22 und die Seilenden Kerngummistreifen gelegt werden. Anschließend werden Deckplatten 31 und 32 aufgelegt und die Verbindung vulkanisiert.

Der sich in dem Raum 21 befindende zylindrische Gummikörper 28 begrenzt federnd die Kompression des Geflechtes 22. Das in den Maschen des Geflechtes 22 vorhandene Gummi stützt das Geflecht 22 federnd ab.

Claims (4)

1. Verbindung für zwei Enden eines Stahlseil-Fördergurtes, der eine in elastomerem Werkstoff eingebettete Stahlseileinlage als Festigkeitsträger aufweist, die aus in Längsrichtung parallel verlaufenden Stahlseilen besteht, wobei die Stahlseilenden der beiden Gurtenden mindestens zum Teil paarweise zueinander fluchtend und mit einem Abstand in Längsrichtung zwischen ihren Stirnseiten angeordnet und mittels sie umgebender, sich in Längsrichtung erstreckender, elastischer Elemente aneinander gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, Elemente aus je einem schlauchförmigem Geflecht (22) gebildet sind, das aus miteinander verflochtenen metallischen und/oder textilen, insbesondere zwirn- oder litzenförmigen Drähten (25) oder Fäden besteht und mit seinen Enden auf die beiden Seilenden (15, 17) aufgeschoben ist, daß der von dem Geflecht (22) umschlossene, sich aufgrund des Abstandes zwischen den Stirnseiten (23, 24) der Seilenden (15, 17) ergebende zylindrische Raum (21) mit einem Kerngummizylinder (28) und die Maschenzwischenräume des Geflechts (22) mit elastomerem Werkstoff ausgefüllt sind.

2. Fördergurtverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das schlauchförmige Geflecht (22) aus dünnen Stahldrahtlitzen besteht.

3. Fördergurtverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das schlauchförmige Geflecht (22) aus textilen Fäden aus Aramid besteht.

4. Fördergurtverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte oder Fäden des schlauchförmigen Geflechtes (22) unter einem Schlagwinkel verlaufen, der in einem Bereich von 15° bis 25° liegt.