输送带系统和输送带的制作方法
【专利摘要】本发明涉及输送带系统，其具有在纵向方向上的输送带（1）以及在所述纵向方向上彼此间隔开的多个支撑辊托架（2），所述输送带（1）在支撑辊托架（2）上被支撑辊（3）支撑，其中输送带（1）由柔性基材（4）和多个未被连接的牵引装置（5）构成，牵引装置（5）在纵向方向上延伸并且确定输送带（1）的拉伸刚度。根据本发明，在输送带（1）的横截面中以及相对于期望位置，被抵靠支撑辊托架（2）的各个支撑辊（3）支撑的中心带区段（a）上的与带宽度有关的拉伸刚度小于横向邻接的带区段（b）上的与带宽度有关的拉伸刚度，所述带区段（b）未在所述期望位置中抵靠支撑辊（3）支撑。
【专利说明】输送带系统和输送带
【技术领域】
[0001]本发明涉及输送带系统，其具有在纵向方向上延伸的输送带和在纵向方向上彼此间隔的多个支撑辊托架，输送带被支撑辊支撑在支撑辊托架上，其中输送带由柔性基材和多个未被连接的牵引装置构成，所述多个未被连接的牵引装置在纵向方向上延伸并且确定输送带在其纵向方向上的拉伸强度和拉伸刚度。也被称作增强材料的牵引装置通常嵌入在基材中，并且形成基本框架，这也被称作壳体。在本发明的范围内，在支撑辊托架上的输送带在横截面中的中心对齐被称为期望位置。本发明的主题还涉及输送带。例如，钢丝或钢缆可以被提供作为牵引装置，所述牵引装置共同包括壳体。嵌入在柔性基材中的壳体在横向方向上不具有任何连接或增强，以便根据本发明不对牵引装置进行连接。在输送带中，牵引装置被柔性基材保持在其位置中，其中壳体能够实现输送带在横向方向上的良好的移动性，并且仅在纵向方向上延伸牵引装置。另外，该输送带易于制造，因为仅在纵向方向上延伸的各个牵引装置必须被嵌入在基材中。因此，在大型输送带系统中，相应的输送带的使用已经变得越来越受欢迎。
【背景技术】
[0002]当拉伸强度表示在拉伸测试中在获得的最大拉伸力下的应力时，拉伸刚度是给予拉伸力变化的弹性应变的测量。关于应力-应变图，拉伸刚度对应于应力与应变之间的函数关系，而拉伸强度仅代表最大值。在线性回归中，拉伸刚度对应于弹性模量。弹性应变能量对应于拉伸刚度在各自应变内的积分。当为输送带选择牵引装置时，拉伸强度和拉伸刚度都必须被考虑。带制造商已经将与带宽度有关的强度建立为参数。带刚度在这里由10%或20%的强度值下的百分比应变表示，并且就像强度一样，能够被转换为与带宽度有关的参数，即，相对于宽度标准化的参数。
[0003]输送带系统用于运输各种各样的散装材料，诸如垃圾材料、矿石、易燃物、建筑材料等。输送带在此处常常采取垂直于输送方向设置的支撑辊上的槽的形式，或者所述输送带被构造成管道并且延伸通过具有若干环形布置的支撑辊的支撑辊支架。
[0004]根据一般的结构设计，输送带表现为基材和具有牵引装置的壳体，牵引装置传递拉力并且通常具有织物或钢缆镶嵌物的形式。在输送带的横截面中观察，这些牵引装置通常在输送带宽度上均匀分布。
[0005]然而，同样已知的是具有这样的带截面的输送带，所述带截面因为牵引装置的密度的变化和/或各个牵引装置的配置的变化而具有在横截面中观察到的随宽度变化的与带宽度有关的拉伸刚度。
[0006]从US3368664得知的是具有壳体的输送带，其表现出类似织物或网状物的结构。所述壳体具有在纵向方向上延伸的张力载体，该张力载体被结合在一起并且被在横向方向上延伸的丝张紧。为了避免支撑辊之间的区域中的破坏，在此提供了牵引装置的增加的密度。然而，为实现所描述的性质，在横向方向上的连接是绝对必要的，这在暴露在更高载荷的区域中获得非常紧密的编织。但增加的横向连接使输送带相当僵硬。特别是，制造这种输送带极其昂贵，使得所描述的原理在实际中不能被接受。另外，出现了与具有未被连接的牵引装置的壳体完全不同的力的分布，这是因为US3368664中描述的横向连接也可以将纵向拉力分布在相邻的牵引装置之间。因此，US3368664公开了在横向方向上承载负荷而不具有输送带的弹性材料的自支撑壳体。
[0007]从EP0059947A1和EP0025442B1得知的是这样的输送带，其具有未被连接的牵引装置，该牵引装置具有钢缆仅在中心带截面中的形式。邻接的横向带截面未被增强，使得后面的带截面可以更容易地在支撑辊托架上的边缘处弯曲，其中支撑辊托架具有中心支撑辊和两个横向邻接的倾斜的支撑辊。
[0008]从DE2831741A1得知的是反向旋转的颈状物，其中牵引装置的密度在输送带的边缘处增加，即各个牵引装置之间的距离减小。这里的目的是更易于将带辊托架之间的中心带截面构造成向下垂的U形,其容纳被运输的材料。
[0009]最后，从US2010/0018841A1中被构造成管道的输送带中得知的是在距离横向边缘一定距离内省略牵引装置，使得输送带的重叠边缘能被更容易地向下折叠。
[0010]在输送带的槽形布置和管状布置中，重要的是，在空载和负载状态下，输送带不会被横向偏转得离期望位置太远，即所述带的中部远离更低的支撑辊的中部。输送带的过度横向偏转会导致输送带的损坏和材料的损耗。
[0011]实际上，防止输送带过度偏转的各种方法是已知的。例如，对于槽形配置的输送带提供横向挡块是已知的。除了挡块的设置增加结构费用外，其还会损坏输送带，或至少导致磨损增加。同样已知的是自所述带的中部稍微倾斜支撑辊或支撑辊的一部分，使得所述带被成形为当自顶部观察时稍微像指向移动方向的箭头。尽管相对于带的横向方向倾斜旋转轴线能够产生一定的对准中心作用，但摩擦的明显增加同时出现，显著地提高了磨损和使输送带前进所需的驱动能量。
【发明内容】
[0012]在此背景下，本发明的目的是说明这样的输送带系统，通过该输送带系统，可以利用简单的装置可靠地集中输送带。
[0013]由具有在开始处描述的特征的输送带系统，凭借如下事实实现根据本发明的目的，即在输送带横截面中以及相对于期望位置，抵靠支撑辊托架的各个支撑辊支撑的中心带区段上的与带宽度有关的拉伸刚度小于未在期望位置中抵靠支撑辊支撑的横向邻接的带区段上的与带宽度有关的拉伸刚度。所描述的配置获得相对于输送带在支撑辊托架中的横向对齐的自集中作用，这对笔直距离和弯曲通道均是有效的。根据本发明，在横向的带偏转期间，通过在横向方向上改变拉伸刚度而自期望位置前进的输送带本身中产生自集中的力，其会抵抗偏转。
[0014]此处，本发明基于如下知识，当输送带一方面抵靠支撑辊托架支撑，并且另一方面在支撑辊托架之间下垂时，在横截面中观察到的输送带的形状明显改变。尽管输送带在未被支撑的区域中表现出一致的曲率，即取决于结构，U形或给定的闭合管道、椭圆形，但至少支撑辊托架上的输送带的区段准确地邻接各个支撑辊。在沿连续的支撑辊托架被支撑在支撑辊上的这些区段上发生明显的形状改变，而就其曲率和对齐来说，位于各个支撑辊之间的输送带区段显然经受更小的改变。[0015]在本发明的范围内，未被中心对齐即未在期望位置的输送带支撑的这些带区段被提供增加的与带宽度有关的拉伸刚度，而至少一个中心区段并且更优选的地同样在期望位置中抵靠支撑辊支撑的其他带区段能够更容易变形以及张紧，这是因为较低的与带宽度有关的拉伸刚度。期望位置表示相对于牵引装置的弹性变形能量的最小值，以便输送带正是因为其结构被调整为支撑辊托架的配置而始终被驱使在期望位置中。
[0016]当每个支撑辊托架均具有至少三个支撑辊(其中具有在输送带下方的中心支撑辊和位于中心支撑辊横向的两个支撑辊)时，本发明的这种潜在效果被尤其清楚地表明。如自侧面观察这种输送带系统所示，由中心带截面形成的输送带的更低边缘在支撑辊托架上的支撑点之间明显下垂，使得对应的牵引装置经受更大的应变。精确地位于邻接抵靠支撑辊的高负载区域中的与带宽度有关的拉伸刚度的降低使输送带的形状改变更容易。通过未被支撑的区域上的较高的与带宽度有关的拉伸刚度，在此确保了整个输送带的足够的稳定性，该未被支撑的区域显然经受更小的形状改变。
[0017]通过改变牵引装置的密度和/或通过改变该牵引装置，还能实现不同带区段上的横截面中看到的在纵向方向上变化的与带宽度有关的拉伸刚度。例如，能够改变各个牵弓I装置的横截面。然而，当在设计中所有牵引装置都相同时，产生了特别简单的配置，其中与带宽度有关的拉伸刚度被牵引装置的密度的变化(即，各个牵引装置之间的距离)局部地改变。当制造输送带时，则不需要提供不同的牵引装置。具体地，由若干丝组成的钢丝或钢缆适合作为牵引装置。然而，取决于应用，其他牵引装置同样是可设想的，例如由自然和/或合成材料组成的牵引装置。具有变化的与带宽度有关的拉伸刚度的各个区段通常均具有若干牵引装置。用于输送带的一种可能的基材是弹性体，特别是橡胶或类似于橡胶的塑料。
[0018]根据本发明的输送带系统的配置能够用于槽形布置的输送带中或被用于闭合以形成管道的输送带中。在被闭合以形成管道的输送带中，环形布置的支撑辊通常被提供在支撑辊托架上。
[0019]输送带通常还能以圆弧的形式(B卩，沿着相对于连续的支撑辊托架的布置的多边形线)被引导。即使假设在这种不笔直的前进情况下，在本发明的范围内仍可实现相对于期望位置的自集中。假设在输送带的不笔直的前进情况下，术语纵向方向涉及沿所描述的曲线或沿所描述的多边形线的输送方向。
[0020]为了改善即使在被闭合以形成管道的输送带中的延伸特性，可以提供平衡的拉伸载体分布。这意味着牵引装置以如下方式被布置在输送带中，即结合在一起的所有牵引装置的重心大体上位于与支撑辊托架的支撑辊接壤的横截面的重心。在优选的支撑辊托架中的支撑辊的对称布置中，与支撑辊接壤的横截面的重心恰好位于支撑辊托架的中部，即位于竖直与水平对称轴之间的交点。假设在输送带的水平和/或竖直的曲线前进情况下，平衡的拉伸载体分布在很大程度上消除了由拉力和重力引起的组件的不稳定扭矩，并且不削弱根据本发明提供的自集中性质。
[0021]除了自集中的性质外，根据本发明的配置还带来其他优势。最佳的力分布还引起前向运动所需的驱动能量的降低。输送带上的负荷与磨损同样相应地降低。除了延长输送带系统的使用寿命外，在本发明的范围内，还可考虑到增加各个支撑辊托架之间的距离，这获得了显著的节省的可能。
[0022]支撑辊托架的具体配置不限制于本发明的内容。例如，支撑辊托架的支撑辊还能在纵向方向上被偏移至某一程度。具体地，假设在闭合以形成管道的输送带中的支撑辊的环形布置情况下，像这样在纵向方向上偏移是常见的，其中支撑辊托架的支撑辊通常被布置为成组地彼此间隔开。
[0023]本发明的主题还涉及根据权利要求7-10所述的输送带，其尤其适合于所描述的输送带系统。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]本发明将在下面基于仅描述示例性实施例的附图进行阐述。其中:
[0025]图1是具有输送带和支撑辊托架的输送带系统的横截面的侧视图，
[0026]图2a是在一个支撑辊托架的区域中通过图1所述的输送带系统的横截面，其中输送带位于期望位置中，
[0027]图2b是根据图2a的布置，其中输送带被横向移动离开期望位置，
[0028]图3是在一个支撑辊托架的区域中与在两个连续的支撑辊托架之间的区域之间的输送带位置的对比，
[0029]图4a是使输送带闭合以形成根据图2a描述的管道的输送带系统，
[0030]图4b是根据图4a的布置，其中输送带相对于期望位置横向偏转，
[0031]图5a是本发明的可替换的实施例，其中输送带闭合以形成根据图4a描述的管道，
[0032]图5b是根据图5a的布置，其中输送带相对于期望位置移动，以及
[0033]图6是描述了输送带系统的一部分长度的俯视图，其中沿多边形线布置连续的支撑辊托架。
【具体实施方式】
[0034]图1提供了描述输送带系统的槽形截面的侧视图，其中输送带I在纵向方向上延伸，并且多个支撑辊托架2在纵向方向上间隔开，抵靠该支撑辊托架2，输送带I被支撑在支撑辊3上。如此处所示，输送带I的下边缘相对于水平位置在支撑辊托架2之间下垂。输送带I可以被设计为连续的旋转带，其中来回移动的输送带I在两个平面中沿相反的方向被引导，其中一个平面位于另一个平面之上。然而，为了清楚的原因，仅示出了与对应的支撑辊3—起运行的上部。
[0035]对于根据本发明的输送带系统，图2a示出了在一个支撑辊托架2的区域中通过输送带I的横截面。如所示，由于支撑辊3的对应布置，示例性实施例示出的输送带I是被成形为类似槽形。输送带I由柔性基材4以及牵引装置5组成，柔性基材4例如为弹性体，例如橡胶或类似于橡胶的塑料，牵弓I装置5在纵向方向上延伸，并且确定输送带I在纵向方向上的拉伸强度和拉伸刚度。嵌入在基材4中的牵引装置5 —起形成没有横向连接的壳体。因此，输送带I在横向方向上的移动实质上由柔性基材4确定。
[0036]图2a还示出了牵引装置5沿所述横截面以钢缆的形式被提供，所述牵引装置5具有不同的密度布置，即以相对于彼此不同的距离间隔开。
[0037]在图2a中示出的输送带I的横截面中并且相对于输送带I的中心的期望位置，本发明提供了抵靠中心支撑辊3支撑的中心带区段上的与带宽度有关的拉伸刚度小于横向邻接的带区段b上的与带宽度有关的拉伸刚度，在带区段b上，期望位置中的输送带I未抵靠一个支撑辊3支撑。这通过将牵引装置更紧密地布置在未被支撑的带区段b中而实现。被抵靠横向支撑辊3支撑的外部带区段c在输送带的外边缘的方向上邻接，并且进而表现出减小的与带宽度有关的拉伸刚度，这是因为各个牵引装置5之间的相应增大的距离。
[0038]正如根据图1和图2a的对比检查已经可以推断的，输送带I在被抵靠支撑辊3支撑的区域中经受更大的变形，其中各个支撑辊托架2之间对应的带区段的牵引装置同样经受更大的应变。
[0039]为了进一步说明，图3 —方面示出了输送带I在一个支撑辊托架2中的区域的横截面中的前进(实线)，并且另一方面示出了输送带I在两个支撑辊托架2之间的前进(点划线)。尽管在两个支撑辊托架2之间下垂的区域中的输送带I呈现为U形的一致的曲率，但支撑辊3在支撑辊托架2的区域中产生形变，在该区域中，输送带I的至少一些区段平坦地抵靠各个支撑辊3邻接。
[0040]在此如图3所示，未被支撑的带区段b相对于中心的期望位置具有更小的变形，并且因此也经受更小的拉伸应变。正是由于这些区域表现出根据本发明的增加的与带宽度有关的拉伸刚度，因此期望的位置相对于力与能量平衡是最佳的，以便自集中的作用迫使输送带I回到给出横向偏转的期望位置。图2b描述了输送带I的相应偏转，其中作用的恢复力F用箭头表示。
[0041 ] 在本发明的范围内，通过将支撑辊3环形地布置在支撑辊托架2上，同样能够将根据图4a的输送带I构造成管道，其中所描述的与带宽度有关的拉伸刚度的变化然后在被构造成吸收拉力和重力的管道的输送带I的更低区域中发生，其中第一未被支撑的带区段b具有增加的与带宽度有关的拉伸刚度，而进而被一个横向支撑辊3支撑的邻接的带区段c具有减小的与带宽度有关的拉伸刚度，从而自中心带区段在两个方向上前进。相比之下，末端区段d表现出牵引装置5的均匀的分布，这是因为输送带仅经受相对轻微的负载变化。
[0042]图4b示出了即使给定这种配置，当自中心期望位置偏转时，对应的恢复力F迫使输送带I返回。
[0043]图5a和5b示出了根据本发明的对应于图4a和图4b的输送带系统的变体，其中被构造成管道的输送带I表现出改变的牵引装置5的分布，其中结合在一起的所有牵引装置5的重心大体上位于与支撑辊托架2的支撑辊3接壤的横截面的重心。这种类型的布置也被称为平衡的拉伸载体分布，并且当相对于各个支撑辊托架2沿圆弧或沿多边形线引导输送带I时，可以避免使扭矩不稳定。在图6中以示例的形式示出了这样的圆弧。
【权利要求】
1.一种输送带系统，其具有在纵向方向上的输送带(I)以及在所述纵向方向上彼此间隔开的多个支撑辊托架(2)，所述输送带(I)在所述支撑辊托架(2)上被支撑辊(3)支撑，其中所述输送带(I)由柔性基材(4)和多个未被连接的牵引装置(5)构成，所述牵引装置(5)在所述纵向方向上延伸并且确定所述输送带(I)的拉伸刚度，其特征在于:在所述输送带(I)的横截面中以及相对于期望位置，被抵靠所述支撑辊托架(2 )的各个支撑辊(3 )支撑的中心带区段(a)上的与带宽度有关的拉伸刚度小于横向邻接的带区段(b)上的与带宽度有关的拉伸刚度，所述带区段(b)未在所述期望位置中抵靠支撑辊(3)支撑。
2.根据权利要求1所述的输送带系统，其特征在于:与所述横向邻接的带区段(b)相t匕，所述牵引装置(5)的与带宽度有关的密度和/或中心支撑的带区段(a)上的各个牵引装置(5)的横截面减小。
3.根据权利要求1或2所述的输送带系统，其特征在于:所述支撑辊托架(2)中的每个均具有至少三个支撑辊(3)，其中具有位于所述输送带(I)下方的中心支撑辊(3)以及位于该中心支撑辊(3)横向的两个支撑辊(3)，其中在所述期望位置中被支撑在所述支撑辊(3)上的所述带区段(a，c)具有比在所述中心支撑辊(3)与一个横向放置的支撑辊(3)之间的各个未被支撑的带区段(b)更低的与带宽度有关的拉伸刚度。
4.根据权利要求1-3中的任一权利要求所述的输送带系统，其特征在于:通过将所述支撑辊(3)环形地布置在所述支撑辊托架(2)上，所述输送带(I)形成为闭合的管道。
5.根据权利要求4所述的输送带系统，其特征在于:所述牵引装置(5)以结合在一起的所有牵引装置(5)的重心均大体上位于与支撑辊托架(2)的支撑辊(3)接壤的横截面的重心中的方式定位在所述输送带(I)中。
6.根据权利要求1-5中的任一权利要求所述的输送带系统，其特征在于:沿多边形线布置连续的支撑辊托架(2)，所述多边形线至少沿所述系统的一部分长度。
7.—种输送带(I )，特别是根据权利要求1-6中的任一权利要求所述的输送带系统，包括柔性基材(4)和未被连接的牵引装置(5)，所述牵引装置(5)在所述输送带(I)的纵向方向上延伸并且确定所述输送带(I)的拉伸刚度，其中由于牵引装置(5)的与带宽度有关的密度的变化和/或各个牵引装置(5)的配置的变化，使得具有变化的与带宽度有关的拉伸刚度的带区段(a，b，c)被布置在所述输送带(I)的横截面中，其特征在于:在第二带区段(c)之前的第一带区段(b)与起始的中心带区段(a)在双向上邻接，其中所述第一带区段(b)上的所述与带宽度有关的拉伸刚度大于在所述中心带区段(a)上以及在所述第二带区段(c)上的所述与带宽度有关的拉伸刚度。
8.根据权利要求7所述的输送带(I)，其特征在于:所述基材(4)是弹性体，或者特别地是类似于橡胶的塑料。
9.根据权利要求7或8所述的输送带(I)，其特征在于:钢丝或钢缆被提供作为牵引装置(5)。
10.根据权利要求7-9中的任一权利要求所述的输送带(1)，其特征在于:所有牵引装置(5)被形成为相同的，其中在具有增大的与带宽度有关的拉伸刚度的带区段(b)中，牵引装置(5)的与带宽度有关的密度增加。
【文档编号】B65G15/36GK103619734SQ201280027865
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2012年6月6日 优先权日:2011年6月8日
【发明者】V·若兹 申请人:蒂森克虏伯资源科技有限公司