RS20060629A - Amortizaciono gumena noseća-povratna rolna za transportne trakaste sisteme - Google Patents

Abstract

Pronalazak se odnosi na amortizaciono gumenu noseću-povratnu rolnu (1,2) za transportne trakaste sisteme koje su postavljene na trakastom transporteru, koga čini kruti ram sastavljen od postolja i dva vertikalna stubna nosača. Rolne (1,2) se sastoje u osnovi od metalnog cilindra koji po celoj spoljašnjoj površini ima izvedene medjusobno paralelne ispupčene profile u obliku ravnih prstenova (1',2'), koji su u poprečnom preseku oblika trapeza. Kod noseće rolne (1) prstenovi (1') medjusobno su postavljeni tako da im korak (K) ima vrednost 0. Kod povratne rolne (2) prema varijanti izvodjenja prstenovi (2') su medjusobno postavljeni tako da im korak (K) ima vrednost od 1 do 200mm.

Description

AMORTIZACIONO GUMENA NOSEĆA-POVRATNA ROLNA ZA TRANSPORTNE

TRAKASTE SISTEME

Oblast tehnike u koju spada pronalazak

Predmet pronalaska spada, uopšteno posmatrano, u oblast saobraćaja i transporta, odnosno u oblast uredjaja za transportovanje i uskladištavanje predmeta ili materijala a bliže u oblast uredjaja za transportovanje ili uskladištenje. Šire, pronalazak može prirpadati i oblasti rudarstva gde se upotrebljavaju transportni sistemi sa gumenim transportnim trakama za prenos rasutog lepljivog i prionljivog materijala na otvorenim kopovima i u rudničkim jamama. Pronalazak se odnosi na konstrukciju koja ima gornje noseće i donje povratne valjke na koje se oslanja gumena transportna traka u radnom i povratnom hodu.

Prema Medjunarodnoj klasifikaciji patenata(MKP<7>)predmet pronalaska je razvrstan, odnosno klasiran i označen osnovnim klasifikacionim simbolima:B 65 G 39/06kojim su obuhvaćeni omotači valjaka koji omogućavaju prigušivanje udara,B 65 G 39/073kojim su obuhvaćena podešavanja omotača valjaka posebno za čišćenje traka iB 65 G 39/12kojim je obuhvaćen raspored valjaka ugradjenih na nosećoj konstrukciji.

Tehnički problem

Tehnički problem koji se rešava predmetnim pronalaskom sastoji se u tome kako konstrukcijski izvesti noseće i povratne rolne trakastog transportera koje bi bile izradjene iz jedne celine vulkanizacijom i koje bi imale osim funkcije usmeravanja i čišćenja i funkciju amortizacije opterećenja kod punjenja transportne trake kao i rasporedjivanja transportovanog materijala u ravnomernom sloju, čime bi se bitno resio problem poremećaja ravnoteže sila i odstupanja od pravolinijskog toka transportne trake i bitno smanjilo cepanje i kidanje gume i tehničke tkanine, smanjilo krzanje-oštećenje zaštitnih ivica i gumenih obloga, pri čemu ne bi bilo rasipanja materijala, mnogostruko bi se povećao radni vek kako rolni tako i trake, ostvarili značajni proizvodni i finansijski efekti kroz znatne uštede u svakom pogledu, smanjila opasnost od požara, dao važan doprinos ekologiji i dobila niža cena sirovine i izrade.

Druga bitna funkcija rolne prema pronalasku je da traku nosi prema središtu transportera, čime se rešava prethodno navedeni problem i dobija manje čišćenje središta transportne trake kao i manje nanošenje materijala ispod transportera pa se time izbegava zatrpavanje sistema rolni i transportne trake.

Poznato stanje tehnike

Transportne gumene beskrajne trake, predstavljaju jedan od najčešće primenjivanih transportnih sistema. Trakasti transporteri prenose sipki materijal ili komadnu robu na horizontalnim ili malo nagnutim trakama koje su ujedno nosivi i vučni delovi transportera. Ovi transporteri imaju široku i raznovrsnu primenu u rudnicima, metalurškoj i hemijskoj industriji, na gradjevinskim i zemljanim radilištima, u prehrambenoj industriji, poljoprivredi, skladištima i saobraćaju, odnosno svuda gde dolazi u obzir i prenošenje komadne robe, kao na primer vreća, sanduka, paketa i si. Transportne gumene beskrajne trake su se u praksi pokazale nezamenljivim posebno kod:

• Transporta otkivke, tj. jalovine u površinskim kopovima uglja,

• Transporta uglja do termoelektrana i deponija,

• Transporta nemetalnih sirovina,

• Transporta gline.

Trakasti transporteri se u industriji mogu koristiti i kao radne podloge (proizvodnja na traci). Ovaj tip transportera može služiti za male protoke masa i relativno kratke udaljenosti, za velike protoke (do 40 000 t/h) masa i velike dužine prenosa (čak i do 100 km), pri čemu su se pokazali kao veoma ekonomična transportna sredstva za velike udaljenosti. U zavisnosti od vrste materijala koji se transportuje, razdaljine na koju se transportuje, eksploatacionih uslova i drugih činilaca, transportne trake se izradjuju u različitim dimenzijama i kvalitetima. Osnovni elementi sistema za transport su: transportna gumena beskrajna traka, pogonski bubanj, povratni bubanj, uredjaj za zatezanje trake, noseći valjci (rolne), povratni valjci (rolne), otklonski bubanj i brisač trake.

Gornji, radni deo trake, se obično kreće na nosećim valjcima, dok se donji "jalovi" deo trake kreće na povratnim valjcima koji podupiru traku u njenom povratnom hodu kako se ne bi usled svoje težine zatezala i kidala i time oštećivala transporter. Povratni transportni valjci se izvode kao: ravni - čelični povratni valjci sa mogućnošću čišćenja trake, povratni valjci sa samočišćenjem i povratni usmeravajući valjci.

Kod transportnih traka koje rade u izuzetno teškim uslovima kao što su prenošenje uglja ili gline pod vedrim nebom i pod uticajem vremenskih prilika svih vrsta dolazi do taloženja i lepljenja transportovanog materijala: zemlje, gline, uglja, peska, cementa kao i kombinacije svih pobrojanih. Ovi materijali su abrazivni te se povratni valjci danas najčešće izradjuju kao povratni valjci sa mogućnošću čišćenja trake pomoću gumenih rolni koje su zasnovane na čeličnim cevnim valjcima, na koje su ugradjeni gumeni klinasti prstenovi - diskovi. Rolne se postavljaju na razmaku od 3 do 6 m a transportna traka se stalno oslanja na isturene gumene prstenove. Zadatak ovih prstenova je da nataložene slojeve skidaju, odnosno čiste traku u povratnom hodu. Ovi prstenovi - diskovi najčešće se izradjuju od gumenog materijala (tvrdoće oko 60 sh) ili od čelika koji je povoljniji zbog manje potrošnje prstenova. Nedostatak čeličnih prstenova je taj što izazivaju brže habanje traka. Poznato je rešenje, kod koga su gumeni prstenovi postavljeni u nizu po obimu cilindra. Prstenovi su izvedeni ka pun profil i u poprečnom preseku su oblika trapeza sa zaobljenim vrhom ali poznata su i rešenja gde prstenovi imaju i druge geometrijske oblike. Uobičajeno je da se u slučajevima kada je potrebno da valjak radi sa manjim brojem prstenova izmedju njih se postavljaju odstojni prstenovi. Prstenovi su od ispadanja sa cilindra osigurani bočnim graničnicima zavarenim za cilindar.

Takodje je poznato da kod trakastih transportera sa valjcima postoje konstrukcije sa dva, tri i pet valjaka medjusobno postavljenih i uležištenih pod odgovarajućim uglovima. Zbog takvog nagnutog načina postavljanja valjaka dolazi do odlivanja masti iz ležaja a zbog sredine u kojoj rade ovi valjci su izloženi spoljašnjim uticajima nečistoća i vlage, čime se vek ležajeva i zaptivača pa time i samog valjka smanjuje. Vek trajanja valjaka ili sloga valjaka se odredjuje na osnovu više faktora kao što su način zaptivanja, veka ležajeva, održavanja, radne okoline i gustine opterećenja.

Tehnički nedostaci poznatih rešenja, odnosno gumenih prstenova ili rolni, su brojni: • Pošto se transportna traka svojom širinom oslanja na ispupčene gumene prstenove u eksploataciji to dovodi do toga da se u traci na mestima dodira sa prstenovima usled velikog i konstantnog pritiska i trenja, urezuju linije, tj. udubljenja po dužini trake, koje vremenom dovode do kidanja i cepanja gume ii tehničke tkanine, • Rolne sa prstenovima ne obezbedjuju kontinualni pravolinijski tok trake jer traka pod dejstvom vučnih, bočnih, centrifugalnih i upravnih sila koje nastaju pod dejstvom nalepljenog materijala na traci, bubnjevima i rolnama, teži da izadje iz ravnoteže i klizi ka bokovima, pri čemu dolazi do krzanja ivica trake, • Izmedju gumenih prstenova stvaraju se naslage (tzv. nalep) transportovanog materijala, usled čega se pojedini delovi trake izdižu, što takodje utiče na poremećaje u ravnoteži, odnosno pravolinijski tok trake, pri čemu odstupanje od pravolinijskog toka prouzrokuje rasipanje materijala,

• Otežano čišćenje traka od nalepljenog materijala,

• Povećan broj zastoja i angažovanje radne snage na otklanjanju zastoja i čišćenju sistema od nalepa, • Izuzetno kratak vek trajanja jer se prstenovi brzo troše te se moraju često zamenjivati sa novima,

• U startu imaju visoku cenu koštanja,

• Poseduju veliku masu pa time i veliku obrtnu masu,

• Ekološki neregulisana upotreba starih gumenih prstenova,

• U slučaju havarije gumeni prstenovi su zapaljivi i lako gore.

Izlaganje suštine pronalaska

Napred navedeni nedostaci poznatih rešenja otklonjeni su amortizacionim gumenim nosećim-povratnim rolnama transportnih traka. Amortizacione gumene noseće-povratne rolne transportnih traka obezbedjuju kontinuiran i uravnotežen pravolinijski tok gumenim transportnim trakama. Valjci-rolne se sastoje iz jedne ili gumene rolne koje imaju po spoljašnjoj površini izvedene ispupčene profile koji su u poprečnom preseku trapezoidnog oblika. Po celoj površini i dužini svake rolne izveden je ispupčeni profil u obliku ravnih prstenova.

Prema osnovnom obliku izvodjenja amortizaciono gumena noseća rolna izvedena je tako što je sastavljena od metalnog cilindra koji po celoj spoljašnjoj površini ima izveden ispupčeni profil u obliku ravnih prstenova, koji su u poprečnom preseku oblika trapezoida, i koji su medjusobno postavljeni tako da im je korak jednak nuli.

Prema jednoj varijanti izvodjenja amortizaciono gumena povratna rolna, je sastavljena od metalnog cilindra koji na spoljašnjoj površini, ima izvedeno više medjusobno paralelnih ispupčenih profila-prstenova koji su u poprečnom preseku oblika trapezoida. Ovi prstenovi su medjusobno postavljeni tako da im korak ima vrednosti veće od jedan mm.

Saglasno svemu prethodno rečenom amortizacione gumene noseće-povratne rolne gumenih transportnih traka, prema ovom pronalasku, u odnosu na poznate rolne ove vrste imaju više prednosti od kojih se najhitnije navode, i to:

• jednostavnost rešenja,

• izradjene su iz jedne celine vulkanizacijom,

• poseduju i dodatnu funkciju amortizacije opterećenja kod punjenja transportne trake kao i rasporedjivanja transportovanog materijala u ravnomernom sloju, čime se bitno rešava problem poremećaja ravnoteže sila i odstupanja od pravolinijskog toka transportne trake, • bitno smanjenje cepanja i kidanja gume i tehničke tkanine i krzanje-oštećenje zaštitnih ivica i gumenih obloga,

• bitno smanjene količine rasutog materijala,

• povećan učinak u transportu,

• smanjeni zastoji zbog iskakanja traka, nalepljivanja materijala na elementima, transportnog sistema,

• smanjena potreba za angažovanjem dodatne radne snage,

• olakšano održavanje,

• u slučaju havarije smanjena opasnost od požara,

• mnogostruko povećan radni vek,

• niska cena izrade - jeftino tehničko rešenje i

• visok ekološki nivo - manje štetno za okolinu.

Kratak opis slika nacrta

U cilju lakšeg razumevanja pronalaska, kao i zbog prikazivanja kako se on može ostvariti u praksi, autor se poziva na priloženi nacrt, gde:

•Slika 1prikazuje amortizaciono gumenu rolnu za gornji noseći sistem transportnih traka, prema pronalasku, •Slika 2prikazuje amortizaciono gumenu rolnu za gornji noseći sistem transportnih traka sa Slike 1 u delimičnom preseku, •Slika 3prikazuje povratnu gumenu rolnu, prema pronalasku, koja se postavlja na transporteru u povratnom delu transportne trake, •Slika 4prikazuje povratnu gumenu rolnu sa Slike 3 u delimičnom preseku

Detaljan opis pronalaska

Amortizaciono gumena noseća-povratna rolna za transportne trakaste sisteme, pema pronalasku i Slikama 1 do 4, koga čini kruti ram sastavljen od postolja i dva vertikalna stubna nosača, sastoji se u osnovi od gumenog valjka-rolne. Ove rolne imaju po spoljašnjoj površini izvedene ispupčene profile koji su u poprečnom preseku trapezoidnog oblika. Po celoj površini i dužini rolne izveden je ispupčeni profil u obliku ravnih prstenova.

Prema osnovnom obliku izvodjenja, Slike 1 i 2, amortizaciono gumena noseća rolna 1 izvedena je tako što je sastavljena od metalnog cilindra koji po celoj spoljašnjoj površini ima izveden ispupčeni profil u obliku ravnih prstenova 1', koji su u poprečnom preseku oblika trapezoida, i koji su medjusobno postavljeni tako da im je korak K jednak 0.

Prema jednoj varijanti izvodjenja amortizaciono gumena povratna rolna 2, Slike 3 i 4, je sastavljena od metalnog cilindra koji na spoljašnjoj površini, ima izvedeno više medjusobno paralelnih ispupčenih profila-prstenova 2' koji su u poprečnom preseku oblika trapezoida. Prstenovi 2' su medjusobno postavljeni tako da im korak K ima vrednost od 1 do 200 mm.

Pomenuti metalni cilindri koji su smešteni unutar rolni 1, 2 su izvedeni sa unutrašnjim prečnikom du, odnosno prečnikom spoljašnjeg zida cM. Gumeni prstenovi 1', 2' su izvedeni sa spoljašnjim prečnikom Ds, debljinom b, korakom k izmedju prstenova i uglom a_ prstena u odnosu na vertikalnu ravan.

U sledećoj tabeli su date dimenzije u najpovoljnijem opsegu, odnosno prikazane dimenzije se odnose na samo jedno pogodno izvodjenje pronalaska:

Ono što je osnovna ideja pronalaska je da je dužina rolni 1 i 2, koja je u funkciji širine gumene transportne trake, prilagodljiva i postiže se kombinacijom i izradom iz jedne celine-vulkanizacijom u alatu potrebnog broja segmenata različitih dužina prema potrebnoj dimenziji. Gumeni delovi segmenata su medjusobno povezani toplom i hladnom vulkanizacijom što je sve suština i važnost pronalaska. Na ovaj način gumeni ravni prstenovi 1', 2' se na metalni cilindar montiraju kao navlaka uz pomoć posebnog uredjaja sa pneumatskim cilindrom. Čvrsta veza izmedju gumene spirale-prstenova i metalnog cilindra ostvaruje se preklopom čime se osigurava čvrsta veza izmedju metala i gume. Prethodno se postiže precizno definisanim umanjenim prečnikom u granicama od 0,5 do 2 mm u zavisnosti od prečnika metalne rolne. Ovime se sprečava proklizavanje i nekontinuirani tok ravnih prstenova 1', 2', u slučaju da se na metalni cilindar niže više segmenata. Jasno je iz ovoga da nije potrebno dodatno lepljenje, povezivanje klinom ili osiguravanje na neki drugi način veze izmedju spirale-prstenova i cilindra.

Demontaža, odnosno zamena dotrajalih gumenih prstenova 1', 2' rolni 1, 2 vrši se pomoću istog uredjaja sa kojim se vrši montaža.

Gumene ravne rolne 1 ili 2 najpovoljnije se izradjuju od specijalne antiabrazivne gumene smeše 70±5 shora u normalnom i uljnootpomom kvalitetu.

Da bi se rezultanta vučnih sila koje su rezultat kretanja ravnih rolni 1 ili 2 složila sa osom pravolinijskog kretanja transportne trake mogu se ugraditi i leva i desna ravna rolna 1 ili 2, simetrično u odnosu na vertikalnu podužnu ravan simetrije transportera i na istom nosaču sloga. Tako su prema primeru izvodjenja na Slici 3 dve rolne 2 medjusobno postavljene pod uglom, odnosno, pod nagibom u odnosu na vertikalnu ravan simetrije trake i na odredjenom većem rastojanju, to krak trake poprima oblik latiničnog slova V sa zaobljenim dnom.

Kao posledica ovakve konstrukcije rolni, leva i desna gumena rolna, stvaraju zajedno aksijalnu silu koja se poklapa sa pravcem i smerom vučne sile transportne trake dok se bočne sile potiru jer su istog pravca ali suprotnih smerova.

Prema pronalasku, moguća su i druga varijantna izvodjenja načina i kombinacija postavljanja rolni 1 ili 2 na trakastom transporteru. Na držačima učvršćenim na nosačima, obrtno su spoljašnjim krajevima uležištene pod nagibom po dve rolne 1 ili 2. Moguće je izmedju ovako postavljene dve rolne na njihovim unutrašnjim krajevima preko ležaja uležištiti horizontalno postavljenu dodatnu rolnu. Kako je srednja rolna 1 ili 2 postavljena horizontalno a leva i desna rolna 1 ili 2 pod odredjenim nagibom to krak trake poprima olučasti profil čiji su spojevi izmedju stranica sa većim radijusom. I u ovoj varijanti leva i desna ravna rolna 1 ili 2 svojim su spoljašnjim krajevima preko ležaja obrtno uležištene na držačima dok su svojim unutrašnjim krajevima rolne medjusobno na rastojanju spojene preko ležaja ili na neki drugi od poznatih načina.

Takodje, u zavisnosti od konstrukcije trakastog transportera, odnosno u zavisnosti od širine trake transportera moguće su kombinacije segmenata tj. rolni 1 ili 2 različitih dužina. Ovime se postiže optimalna dužina usmerivača-čistača koja je u funkciji širine trake transportera.

Način funkcionisanja rolni 1, 2 koje se mogu postaviti u više varijanti izvodjenja na trakastom transporteru je jednostavan i na očigledan način proizilazi iz prethodnog opisa i nacrta pa ga nije potrebno posebno detaljno opisivati. Prema bilo kojoj varijanti izvidjenja postavljanja rolni 1, 2 kao sloga sa gumenim usmerivačima jasno je da on dobija pogon od same transportne trake tako da za njegovo funkcionisanje nije potrebno montirati posebnu pogonsku grupu sa elektromotorom i reduktorom. Bitno je da pravilnom montažom gumene rolne 1, 2 ćelom dužinom dodiruju krak transportne trake, odnosno da transportna traka vrši pritisak na iste. Intenzitet pritiska trake na rolne je u funkciji od težine i lepljivosti materijala koji se transportuje. Ravnoteža dejstva svih sila prilikom kretanja trake (vučnih, bočnih, centrifugalnih, upravnih i dr.) osigurava pravolinijski tok trake, dok obrtanje oko sopstvene ose radna dodirna površina rolni efektivno čisti prionljiv materijal sa trake po čitavoj širini ne oštećujući transportnu traku. Naime, leva gumena rolna 1 ili 2 i desna gumena rolna 1 ili 2 stvaraju aksijalnu silu koja se poklapa sa pravcem i smerom vučne sile trake dok se bočne sile potiru jer su istog pravca ali suprotnih smerova.

Način industrijske ili druge primene pronalaska

Način primene pronalaska proističe na očigledan način iz prethodnog teksta, odnosno za privrednu upotrebu prijavljenog pronalaska nisu potrebna neka posebna znanja, uputstva ili iskustva da bi se uspešno primenio pronalazak. Potrebna su i dovoljna samo ona znanja iz predmetne oblasti koja poseduje prosečan stručnjak za uspešnu primenu predmetnog pronalaska a na osnovu datog opisa. Sve funkcionalne i ekološke karakteristike sredstva autor je uspešno više puta proverio na prototipu.

Svakako da se, zadržavajući isti princip pronalaska, detalji konstrukcije, tehnološke pripreme i oblici izvodjenja mogu menjati u širim granicama u odnosu na opisane i prikazane, a da se ne odstupi od opsega prikazanog pronalaska.

Claims (3)

1. Amortizaciono gumena noseća-povratna rolna (1, 2) za transportne trakaste sisteme postavljena na trakastom transporteru, koga čini kruti ram sastavljen od postolja i dva vertikalna stubna nosača,naznačena t/ m e, što serolne (1,2) sastoje u osnovi od metalnog cilindra koji po celoj spoljašnjoj površini ima izvedene medjusobno paralelne ispupčene profile u obliku ravnih prstenova (1', 2'), koji su u poprečnom preseku oblika trapezoida.

2. Amortizaciono gumena noseća rolna (1) prema zahtevu\, naznačena ti me, šiosu prstenovi (1') medjusobno postavljeni tako da im korak (K) ima vrednost 0.

3. Amortizaciono gumena povratna rolna (2) prema varijanti izvodjenja i zahtevu 1,naznačena time,što su prstenovi (2') medjusobno postavljeni tako da im korak (K) ima vrednost od 1 do 200 mm.