WO2016074009A1 - Förderspirale - Google Patents

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WO2016074009A1
WO2016074009A1 PCT/AT2015/050285 AT2015050285W WO2016074009A1 WO 2016074009 A1 WO2016074009 A1 WO 2016074009A1 AT 2015050285 W AT2015050285 W AT 2015050285W WO 2016074009 A1 WO2016074009 A1 WO 2016074009A1
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conveyor
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plastic body
conveyor spiral
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Peter Eckerstorfer
Bernhard RADINGER
Kurt HUMENBERGER
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Rochling Leripa Papertech & Co KG GmbH
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    • B65G2207/30—Modular constructions

Definitions

  • the invention relates to a conveyor spiral made of plastic with a core of stiffer material.
  • a conveyor spiral is also called, for example
  • Spiral screw conveyor or shaft, soul or shaftless screw conveyor and occasionally also referred to as spiral conveyor Spiral screw conveyor or shaft, soul or shaftless screw conveyor and occasionally also referred to as spiral conveyor.
  • a screw conveyor or a screw conveyor is a spiral or spiral which winds around a core, axle or shaft and is fixedly connected to it.
  • the US 3280963 A shows a screw conveyor made of plastic, in which case the helix and the shaft are made separately, so that the pitch of the helix can be adapted to the respective requirements.
  • the shaft is provided with a groove which winds around the shaft at the desired pitch.
  • a plastic tube is cut in a spiral and guided by the groove over the helix.
  • the coil is connected to the shaft at least at both ends, for example screwed or welded.
  • Plastic snail so a conveyor spiral is heavily loaded with tensile and compressive forces, which would lead to creep especially when only mounted at one end plastic spiral conveyor, which would cause the conveyor spiral during operation undergoes an undesirable change in shape, in particular a permanent change in length.
  • DE 102009045983 AI shows a conveyor spiral which is made of plastic, which consists of many non-positively or positively connected segments.
  • the disadvantage is that the segments are produced in a negative mold, so that for each outer or inner diameter, pitch, blade thickness and pitch a separate negative mold must be made.
  • the segments must have a high sheet thickness in order to accommodate the fasteners between the segments and to equip the conveyor spiral with sufficient rigidity to withstand the stress can, even if it consists of fiber-reinforced plastic.
  • the plastic itself must be made relatively stiff, which means a limitation in the choice of material.
  • a spiral conveyor which is formed from a metal spring with a rectangular cross section, which has a coating with Teflon.
  • the Teflon coating as well as a coating with paint has the disadvantage that it is very thin, thus hardly any weight savings compared to uncoated metal conveyor spirals can be achieved and only a thin layer of wear is applied by the coating.
  • the object underlying the invention is to provide a conveyor spiral made of plastic, which holds loads better state, simpler and more flexible in use than the known from DE 102009045983 AI conveyor spiral made of plastic segments.
  • Ve stiffing element acts, or a coating formed by applying is no plastic body in the sense of the subject invention.
  • Plastic body is therefore present in a thickness or thickness, so that this is present without the stiffening element as an independent body, which is not the case with a coating.
  • the cross-sectional area of the plastic body is greater than the cross-sectional area of the reinforcing element, what in any case not given in coated Metall Cleanspiralen.
  • the main advantage of the present conveyor spiral lies in the fact that the plastic body of the spiral spiral can have almost any cross-section, or can be formed from almost any plastic, since the mechanical stability improved by the stiffening element, or by dimensioning and choice of material of the stiffening element or . is specifiable.
  • the material and the shape of the plastic body can thus be matched exactly to the intended use of the conveyor spiral, without being limited by the low mechanical stability of the plastic.
  • the stiffening element is formed from a plastically deformable material, thereby advantageously achieving that the pitch of the conveyor spiral can be adjusted by "pulling in the length" within a certain range.
  • the conveyor coil is first made with a pitch less than or equal to 0.5 times the diameter and subsequently into the desired length or up to the desired pitch by applying a force deformed, wherein the conveyor spiral retains the desired length after removal of the force.
  • the stiffening element may be made of any rigid material, in particular of metal, for example steel, a rigid plastic, for example a fiber-reinforced plastic or a duroplastic. If the stiffening material does not consist of metal, then a metal-free screw conveyor can be produced which, according to the invention, can advantageously be used in combination with a metal detector.
  • the plastic body may be made of any plastic, such as a thermoplastic material or an elastomer.
  • the plastic body consists of a wear-resistant, in particular highly wear-resistant plastic.
  • the representational conveyor spiral can be produced with almost any diameter, and conveyor coils with a diameter of 1-2 meters are conceivable.
  • the length of the conveyor spiral can also be produced in any length, and for the production of very long conveyor spirals, a plurality of shorter conveyor spirals can be connected to each other.
  • Fig. 1 shows an exemplary inventive
  • Fig. 2 shows an exemplary conveyor spiral according to the invention with representation of the non-visible edges.
  • Fig. 3 shows an exemplary conveyor spiral according to the invention in a tube.
  • FIG. 4 shows an exemplary flexurally flexible conveyor spiral according to the invention in a bent tube.
  • Fig. 5 shows an exemplary inventive
  • Fig. 6 shows the cross section of an exemplary conveyor spiral according to the invention with brush insert.
  • Fig. 7 shows the cross section of an exemplary conveyor spiral according to the invention with two
  • FIG. 2 shows an exemplary conveying spiral 1 according to the invention, FIG. 2 merely serving to illustrate that the stiffening element 3 preferably extends over the entire length of the plastic body 2 of the conveying spiral 1.
  • the illustrated conveyor spiral 1 may for example have a diameter of about 20 cm, a pitch of about 10 cm and a length of about 40 cm.
  • the blade height is for example about 6 cm and the inner diameter about 8 cm.
  • the thickness of the plastic body 2 is for example about 20 mm
  • the thickness of the stiffening element 3 is for example about 5 mm.
  • the blade height of the stiffening element 3 is for example about 20 mm.
  • the cross-sectional area of the sheet of the conveyor spiral 1 is, for example, about 1200 mm 2 , wherein the cross-sectional area of the plastic body 2 is about 1100 mm 2 and the cross-sectional area of the stiffening element 3 is about 100 mm 2 .
  • This is a purely exemplary dimensioning.
  • the conveyor spiral 1 according to the invention can be present in virtually any desired dimensioning and can be produced thereby and by the large number of usable materials with a very wide spectrum of properties.
  • the proportion of the cross-sectional area of the plastic body 2 on the sheet of the conveyor spiral 1 is preferably higher than that of the stiffening element 3, preferably at least twice as high, more preferably at least four times or in particular at least eight times higher.
  • the sheet thickness of the plastic body 2 is at least 1.5 times the thickness or sheet thickness of Stiffening element 3.
  • the blade height of the plastic body 2 is at least 1.5 times the height or blade height of the stiffening element. 3
  • the stiffening element 3 is formed of a material having a high modulus of elasticity (Young's modulus). If the stiffening element 3 is made of steel, for example, it has an E-modulus of approximately 200,000 N / mm 2 .
  • the stiffening element 3 may also consist of a duroplastic, which typically have an E-modulus of 15,000 - 25,000 N / mm 2 . If the stiffening element 3 consists of fiber-reinforced plastic, a quasi-isotropic modulus of about 20,000-85,000 N / mm 2 can be achieved, the unidirectional modulus of elasticity of reinforced plastics can, for example, also be up to 240,000 N / mm 2 .
  • the stiffening element 3 preferably has an E-modulus of at least 2,000 N / mm 2 .
  • the material of the plastic body 2 has a lower modulus of elasticity than the stiffening element 3, for example, can be selected as the material of ultra-high molecular weight polyethylene, which has an E-modulus of up to about 1000 N / mm 2 , typically about 800 N / mm 2 .
  • the plastic body 2 preferably has an E-modulus of less than 10,000 N / mm 2 .
  • the material of the plastic body 2 in this case has properties which are clearly advantageous over the material of the stiffening element 3 for producing a conveyor spiral 1, in particular better wear and sliding properties, no water absorption or swelling, no corrosion, good weather and UV resistance, low temperature resistance, no Anchors in the freezing area, dirt-repellent, sound-absorbing and due to the lower hardness, or the lower modulus of elasticity gently to the transported material.
  • the plastic of the plastic body 2 is for example a thermoplastic such as polyethylene (PE) in particular UHMW-PE, polyamide (PA), polyacetal (POM), polyethylene terephthalate (PET), polypropylene (PP), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyether ketone (PEEK), or an elastomer such as rubber or hard rubber.
  • PE polyethylene
  • PA polyamide
  • POM polyacetal
  • PET polyethylene terephthalate
  • PP polypropylene
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PEEK polyether ketone
  • an elastomer such as rubber or hard rubber.
  • the plastic body 2 and the stiffening element 3 have, for example, a rectangular cross-section.
  • the plastic body 2 may have any desired, that is to say a cross-sectional shape which is independent of the stiffening element 3.
  • the plastic body 2 or the stiffening element 3 may for example also be round, oval, trapezoidal, parallelogrammic or triangular, or polygonal.
  • the stiffening element 3 is preferably spaced apart from all the side surfaces of the plastic body 2 embedded therein, wherein the distance to the outer surface 2.1 of the plastic body 2 is preferably greater than that to the inner lateral surface 2.2 of the plastic body 2.
  • the distance of the stiffening element 3 to each of the lateral surfaces of the Kunststoffsto fitess 2 is at least 2.5 mm.
  • the conveyor coil 1 is mounted, for example, in a pipe 4 or a trough to form a spiral conveyor.
  • the tube 4 and the trough is usually completely filled with the material to be delivered.
  • the spiral conveyor can convey at any angle from horizontal to vertical.
  • the conveying spiral 1 can also be mounted in a pipe 4, which has a curved course.
  • the conveyor spiral 1 is a flexible conveyor spiral, which is dimensioned so thin-walled that it can bend and thus follow the arcs of the tube 4.
  • Such flexurally flexible conveyor spiral 1 in weight-saving Plastic design is particularly advantageous because the previously flexible bend-flexible spirals are all made of metal.
  • the conveying spiral 1 according to the invention can also be pushed over a shaft 5.
  • the conveyor spiral 1 can rotate about the shaft 5 or connected to the shaft 5, in particular screwed or glued or welded.
  • the conveyor spiral 1 according to the invention can therefore also be used as a spiral of a screw conveyor, with the advantage over the prior art that the plastic coil according to the invention is a dimensionally stable body, thus can be used without shaft 5, or the inventive plastic spiral mechanically robust is known as a plastic turnaround.
  • the shaft 5 can be selectively inserted in a conveyor in the conveyor spiral 1, so depending on the respective good to be transported, the operation of a
  • an insert may be provided, which forms the outer lateral surface 2.1 or a portion of this.
  • This insert is as shown for example a brush 2.3.
  • a brush 2.3 is advantageous, for example, in the transport of fine powdery materials, as they are stripped off by the brush 2.3 from the inner circumferential surface of the tube 4.
  • the insert may be screwed, glued or welded, for example, with the plastic body 2 and may also form the outer surface 2.1 entirely.
  • a plurality of stiffening elements 3 can be embedded in the plastic body 2, wherein the cross-sectional areas and / or the materials of
  • Stiffening elements 3 may be different.
  • the plastic body 2 and the stiffening element 3 are manufactured and connected to each other by known methods in the production of the conveyor spiral 1.
  • the production of the plastic body 2 for example, by casting, sintering, extrusion and optionally following reshaping or machining done.
  • the reinforcing element may also be made by casting, sintering, extruding, autoclaving, and optionally subsequent forming or machining.
  • the reinforcing element is formed by a metal rod is bent helically.
  • the invention Förde spiral 1 is produced by the reinforcing element 3 is inserted into a recess of the plastic body 2, so that the reinforcing element 3 is enclosed in the plastic body 2.
  • the plastic body 2 can receive the recess already in the original molding, or be provided by machining with the recess thereafter.
  • the reinforcing element is located in the vicinity of the lower lateral surface 2.2 of the plastic body 2, as shown in Fig. 6.
  • one end of the conveyor spiral 1 is connected to the rotor of a motor, wherein the rotor of the motor is preferably connected via a suitable connector form fit with the stiffening element 3, in particular screwed so that the torque of the motor transmitted directly to the stiffening element 3 becomes.
  • the second end of the conveyor spiral 1 usually has no special bearing, so that the conveyor spiral 1 rests with the outer surface 2.1 of the plastic body 2 in the tube 4, or in the trough.
  • Long conveyor spirals 1 can be composed of several shorter conveyor spirals 1.
  • Conveying spirals 1 preferably positively or materially connected to each other, so that the torque through the stiffening elements 3 is transmitted.
  • the plastic body 2 may be welded together.
  • a long conveyor coil 1 is composed of a plurality of plastic bodies 2, but has only one continuous stiffening element 3, which extends through all the plastic body 2.
  • the plastic body 2 may in turn be welded together.
  • the conveyor coil according to the invention can be advantageously used to convey wet masses, viscous materials, products of different sizes, bulging products, fibrous materials, semi-liquid substances and products which have to be processed under hygienic conditions.
  • the conveyor coil according to the invention is particularly advantageous when conveying sensitive materials and products, or when conveying media that are aggressive towards metals.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Screw Conveyors (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Förderspirale (1), welche durch einen spiralförmigen Kunststoffkörper (2) gebildet ist, welcher ein spiralförmiges Versteifungselement (3) aus steiferem Material aufweist.

Description

FÖRDERSPIRALE
Die Erfindung betrifft eine Förderspirale aus Kunststoff mit einem Kern aus steiferem Material.
Eine Förderspirale wird beispielsweise auch als
Spiralförderschnecke oder wellen-, seelen- bzw. achsenlose Förderschnecke und gelegentlich auch als Wendelförderer bezeichnet .
Ein Schneckenförderer bzw. eine Förderschnecke hingegen ist eine Spirale bzw. Wendel, welche sich um eine Seele, Achse bzw. Welle windet und mit dieser fest verbunden ist.
Die US 3280963 A zeigt einen Schneckenförderer aus Kunststoff, wobei hier die Wendel und die Welle getrennt voneinander hergestellt werden, sodass die Steigung der Wendel an die jeweiligen Erfordernisse angepasst werden kann. Dazu ist die Welle mit einer Rille versehen, welche sich mit der gewünschten Steigung um die Welle windet. Für die Wendel wird ein Kunststoffrohr spiralförmig eingeschnitten und geführt durch die Rille über die Wendel gezogen. Um die Wendel in der gestreckten Position zu fixieren, wird die Wendel zumindest an beiden Enden mit der Welle verbunden, beispielsweise verschraubt oder verschweißt. Nachteilig ist, dass nach diesem Prinzip keine seelenlose Förderschnecke herstellbar ist, da die
Kunststoffwendel ohne die Welle ihre gestreckte Form nicht behält .
Nach dem Stand der Technik ist es ferner bekannt Kunststoffförderschnecken, also Förderschnecken mit Seele aus einem Rundmaterial durch Zerspanung zu fertigen, mit dem Nachteil des hohen Mate ialve lusts und der langen Bearbeitungs zeit , oder Förderschnecken zur Gänze in einer Gussform zu fertigen, mit dem Nachteil der komplexen und somit teuren Gussform, womit dieses Verfahren nur für einheitliche Förderschnecken in hoher Stückzahl angewandt werden kann.
Nach dem Stand der Technik ist es auch bekannt
Kunststoffförderschnecken aus kurzen Segmenten herzustellen, welche verbindbar insbesondere zusammensteckbar sind. Solche segmentierte Förderschnecken nach diesem Prinzip sind beispielsweise in der US 5099985 A und der US 3705644 A gezeigt. Die Segmente weisen dabei eine hohle Seele auf, sodass diese auf einen Metallstab aufgeschoben werden können. Da bei einer Förderschnecke die Kräfte hauptsächlich von der Seele, in diesem Fall vom Metallstab übertragen werden, werden die Kunststoffsegmente wenig belastet. Ein seelenlosen
KunststoffSchnecke also einer Förderspirale wird hingegen stark mit Zug- und Druckkräften belastet, was insbesondere bei nur an einem Ende gelagerten Förderspiralen aus Kunststoff zu Kriecheffekten führen würde, welche dazu führen würden, dass die Förderspirale im Betrieb eine unerwünschte Formänderung insbesondere eine bleibende Längenänderung erfährt.
Die DE 102009045983 AI zeigt eine Förderspirale die aus Kunststoff hergestellt ist, wobei diese aus vielen kraft- bzw. formschlüssig verbundenen Segmenten besteht. Nachteilig ist, dass die Segmente in einer Negativform hergestellt werden, sodass für jeden Außen- oder Innendurchmesser, Steigung, Blattstärke und Blattneigung eine eigene Negativform hergestellt werden muss. Zudem müssen die Segmente eine hohe Blattstärke aufweisen, um die Verbindungselemente zwischen den Segmenten unterbringen zu können und die Förderspirale mit ausreichender Steifigkeit auszustatten, um der Beanspruchung stand halten zu können, selbst wenn diese aus faserverstärktem Kunststoff besteht. Weiters ergibt sich der Nachteil, dass der Kunststoff selbst relativ steif ausgeführt werden muss, was eine Einschränkung bei der Materialwahl bedeutet.
Einfach in der Herstellung bzw. bei der Verbindung von Segmenten sind Förderspiralen aus Metall insbesondere Stahl, welche aufgrund der ausreichenden Steifigkeit und Formstabilität am Markt vorherrschen. Dabei sind starre Förderspiralen bekannt, deren Dreh- bzw. Längsachse eine Gerade ist, sowie flexible Förderspiralen bekannt, deren Dreh- bzw. Längsachse einen gebogenen Verlauf haben kann. Nachteilig an Metall- bzw. Stahlförderspiralen sind die mangelhafte chemische
Beständigkeit, und der hohe Verschleiß, welcher eine sehr hohe Oberflächenhärte erfordert.
Aus der KR 20100045864 A ist eine Förderspirale bekannt, welche aus einer Metallfeder mit rechteckigem Querschnitt gebildet ist, die eine Beschichtung mit Teflon aufweist. Die Teflonbeschichtung hat ebenso wie eine Beschichtung mit Lack den Nachteil, dass diese sehr dünn ausfällt, somit kaum bis keine Gewichtsersparnis gegenüber unbeschichteten Metallförderspiralen erzielt werden kann und durch die Beschichtung nur eine dünne Verschleißschicht aufgetragen wird.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Förderspirale aus Kunststoff zu schaffen, welche Belastungen besser Stand hält, einfacher aufgebaut und in der Verwendung flexibler ist als die aus der DE 102009045983 AI bekannte Förderspirale aus KunststoffSegmenten .
Für das Lösen der Aufgabe wird vorgeschlagen, eine Förderspirale zumindest großteils aus Kunststoff zu bilden, indem diese durch einen spiralförmigen KunstStoffkörper gebildet ist, welcher ein spiralförmiges Versteifungselement aus steiferem Material auf eist .
Zur Abgrenzung gegenüber beschichteten MetallförderSpiralen sei klargestellt, dass es sich beim gegenständlichen
Kunststoffkörper nicht um eine Beschichtung des
Ve steifungselements handelt, bzw. eine durch auftragen gebildete Beschichtung kein Kunststoffkörper im Sinn der gegenständlichen Erfindung ist. Der gegenständliche
Kunststoffkörper liegt also in einer Stärke bzw. Dicke vor, sodass dieser auch ohne das Versteifungselement als eigenständiger Körper vorliegt, was bei einer Beschichtung nicht der Fall ist.
Bevorzugt ist die Querschnittsfläche des Kunststoffkörpers größer als die Querschnittsflache des Ve steifungselements, was bei beschichteten Metallförderspiralen jedenfalls nicht gegeben ist .
Der wesentliche Vorteil der gegenständliche Förderspirale liegt darin, dass der Kunststoffkörper der Förde spirale einen nahezu beliebigen Querschnitt aufweisen kann, bzw. aus einem nahezu beliebigen Kunststoff gebildet sein kann, da die mechanische Stabilität durch das Versteifungselement verbessert, beziehungsweise durch Dimensionierung und Materialwahl des Versteifungselements bzw. vorgebbar ist. Das Material und die Form des Kunststoffkörpers können also exakt auf den Einsatzzweck der Förderspirale abgestimmt sein, ohne durch die geringe mechanische Stabilität des Kunststoffs eingeschränkt zu sein .
Vorteilhaft daran ist
- die Gewichtsersparnis gegenüber Metall- bzw.
Stahlförderspiralen, von bis zu 50%,
- chemische Beständigkeit, bzw. keine Korrosion,
- bessere Gleit- und Verschleißeigenschaften,
- geringere Geräuschentwicklung,
- schmutzabweisende Oberfläche,
- schonenderer Transport des Materials, aufgrund der geringeren Oberflächenhärte der Fördererspirale.
Besonders bevorzugt ist das Versteifungselement aus einem plastisch verformbaren Material gebildet, dadurch wird vorteilhaft erreicht, dass die Steigung der Förderspirale durch „in die Länge ziehen" in einem gewissen Bereich eingestellt werden kann. Die Steigung der Förderspirale kann dabei vorteilhaft zirka im Bereich des 0,5 bis 1,5-fachen des Durchmessers der Förderspirale variiert werden. Beispielsweise wird die Förderspirale zunächst mit einer Steigung kleiner oder gleich des 0,5-fachen des Durchmessers gefertigt und nachfolgend in die gewünschte Länge bzw. bis zur gewünschten Steigung durch Ausüben einer Kraft verformt, wobei die Förderspirale nach Wegnahme der Kraft die gewünschte Länge behält. Das Versteifungselement kann aus einem beliebigen steifen Material, insbesondere aus Metall beispielsweise Stahl, einem steifen Kunststoff beispielsweise einem faserverstärkten Kunststoff oder einem Duroplast, bestehen. Besteht das Versteifungsmaterial nicht aus Metall kann so ein metallloser Schneckenförderer hergestellt werden, welcher erfindungsgemäß in Kombination mit einem Metalldetektor vorteilhaft anwendbar ist.
Der Kunststoffkörper kann aus einem beliebigen Kunststoff, beispielsweise einem thermoplastischen Kunststoff oder einem Elastomer, bestehen.
Bevorzugt besteht der Kunststoffkörper aus einem verschleißfesten insbesondere hochverschleißfesten Kunststoff.
Die gegenständliche Förderspirale ist mit einem nahezu beliebigen Durchmesser herstellbar, wobei auch Förderspiralen mit einem Durchmesser von 1-2 Meter denkbar sind. Die Länge der Förderspirale ist ebenso in einer beliebigen Länge herstellbar, wobei zur Herstellung sehr langer Förderspiralen auch mehrere kürzere Förderspiralen miteinander verbunden werden können.
Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen veranschaulicht:
Fig. 1: zeigt eine beispielhafte erfindungsgemäße
Förderspirale .
Fig. 2: zeigt eine beispielhafte erfindungsgemäße Förderspirale mit Darstellung der nicht-sichtbaren Kanten.
Fig. 3: zeigt eine beispielhafte erfindungsgemäße Förderspirale in einem Rohr.
Fig. 4: zeigt eine beispielhafte erfindungsgemäße biegeflexible Förderspirale in einem gebogenen Rohr.
Fig. 5: zeigt eine beispielhafte erfindungsgemäße
Förderspirale, welcher mit einer Welle versehen ist in einem Rohr. Fig. 6: zeigt den Querschnitt einer beispielhaften erfindungsgemäßen Förderspirale mit Bürsteneinsatz.
Fig. 7: zeigt den Querschnitt einer beispielhaften erfindungsgemäßen Förderspirale mit zwei
Versteifungselernenten .
In Fig. 1 und Fig. 2 ist eine beispielhafte erfindungsgemäße Förderspirale 1 gezeigt, wobei Fig. 2 lediglich zur Verdeutlichung dient, dass sich das Versteifungselement 3 bevorzugt über die gesamte Länge des Kunststoffkörpers 2 der Förderspirale 1 erstreckt.
Die dargestellte Förderspirale 1 kann beispielweise einen Durchmesser von ca. 20 cm, eine Steigung von ca. 10 cm und eine Länge von ca. 40 cm aufweisen. Die Blatthöhe beträgt beispielsweise ca. 6 cm und der Innendurchmesser ca. 8 cm.
Die Blattstärke des Kunststoffköpers 2 beträgt beispielsweise ca. 20 mm, die Stärke des Versteifungselements 3 beträgt beispielsweise ca. 5 mm. Die Blatthöhe des Versteifungselements 3 beträgt beispielsweise ca. 20 mm. Die Querschnittsfläche des Blatts der Förderspirale 1 beträgt beispielsweise ca. 1200 mm2, wobei die Querschnittsfläche des Kunststoffköpers 2 ca. 1100 mm2 und die Querschnittsfläche des Versteifungselements 3 ca. 100 mm2 beträgt. Dies ist eine rein beispielhafte Dimensionierung. Aufgrund des einfachen Aufbaus kann die erfindungsgemäße Förderspirale 1 jedoch in nahezu jeder beliebigen Dimensionierung vorliegen und ist dadurch und durch die Vielzahl an verwendbaren Materialien mit einem sehr breiten Eigenschaffenspektrum herstellbar .
Der Anteil der Querschnittsfläche des Kunststoffköpers 2 am Blatt der Förderspirale 1 ist bevorzugt höher als jener des Versteifungselements 3, bevorzugt zumindest doppelt so hoch, besonders bevorzugt zumindest viermal oder insbesondere zumindest achtmal so hoch.
Bevorzugt ist die Blattstärke des Kunststoffkörpers 2 zumindest das 1,5 fache der Dicke bzw. Blattstärke des Versteifungselements 3. Bevorzugt ist die Blatthöhe des Kunststoffkörpers 2 zumindest das 1,5-fache der Höhe bzw. Blatthöhe des Versteifungselements 3.
Das Versteifungselement 3 ist aus einem Material gebildet, das ein hohes Elastizitätsmodul (E-Modul) aufweist. Wenn das Versteifungselement 3 beispielsweise aus Stahl besteht, weist es ein E-Modul von ca. 200.000 N/mm2 auf. Das Versteifungselement 3 kann auch aus einem Duroplast bestehen, welche typischerweise ein E-Modul von 15.000 - 25.000 N/mm2 aufweisen. Besteht das Versteifungselement 3 aus faserverstärktem Kunststoff kann ein quasi-isotropes E-Modul von ca. 20.000 - 85.000 N/mm2 erreicht werden, das unidirektionale E-Modul von faserverstärkten Kunststoffen kann beispielsweise auch bis zu 240.000 N/mm2 betragen. Das Versteifungselement 3 weist bevorzugt ein E-Modul von zumindest 2.000 N/mm2 auf.
Das Material des Kunststoffkörpers 2 weist ein geringeres E- Modul als das Versteifungselement 3 auf, beispielsweise kann als Material ultrahochmolekulares Polyethylen gewählt werden, welches ein E-Modul von bis zu ca. 1000 N/mm2 aufweist, typischerweise ca. 800 N/mm2. Der Kunststoffkörper 2 weist bevorzugt ein E-Modul von unter 10.000 N/mm2 auf.
Das Material des Kunststoffkörpers 2 weist dabei Eigenschaften auf, welche gegenüber dem Material des Versteifungselements 3 zur Herstellung einer Förderspirale 1 deutlich vorteilhaft sind, insbesondere bessere Verschleiß und Gleiteigenschaften, keine Wasseraufnahme bzw. Quellen, keine Korrosion, gute Witterungsund UV-Beständigkeit, Tieftemperaturbeständigkeit , kein Aneisen im Gefrierbereich, schmutzabweisend, lärmdämmend und aufgrund der geringeren Härte, bzw. des geringeren E-Moduls schonend zum transportierten Material. Durch die verbesserten
Gleiteigenschaften und das geringere Gewicht wird gegenüber den zurzeit eingesetzten Stahl-Förderspiralen eine Energieersparnis erreicht mit einer von bis zu -25% geringeren Stromaufnahme. Zudem wird die Lebensdauer der Förderspirale erhöht. Der Kunststoff des Kunststoffkörpers 2 ist beispielsweise ein Thermoplast wie Polyethylen (PE) insbesondere UHMW-PE, Polyamid (PA), Polyacetal (POM), Polyethylenterephthalat (PET), Polypropylen (PP) , Polytetrafluorethylen (PTFE) , Polyetherketon (PEEK) , oder ein Elastomer wie Gummi oder Hartgummi.
Der Kunststoffkörper 2 und das Versteifungselement 3 weisen beispielsweise einen rechteckigen Querschnitt auf. Vorteilhaft kann der Kunststoffkörper 2 jede beliebige, also auch eine vom Versteifungselement 3 unabhängige Querschnittsform aufweisen. Der Kunststoffkörper 2 oder das Versteifungselement 3 kann beispielsweise auch rund, oval, trapezförmig, parallelogramm- förmig oder auch dreieckig, bzw. vieleckig sein.
Das Versteifungselement 3 ist bevorzugt beabstandet zu allen Seitenflächen des Kunststoffkörpers 2 in diesen eingebettet, wobei der Abstand zur äußeren Mantelfläche 2.1 des Kunststoffkörpers 2 bevorzugt größer ist als jener zur Inneren Mantelfläche 2.2 des Kunststoffkörpers 2. Dadurch ist das Material des Versteifungselements 3 gegen chemische Einflüsse und Verschleiß geschützt, wobei das Versteifungselement 3 auch bei erheblichem Verschleiß des Kunststoffkörpers 2 nicht freigelegt wird. Bevorzugt beträgt der Abstand des Versteifungselements 3 zu jeder der Mantelflächen des Kunststo fkörpers 2 zumindest 2,5 mm.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist die Förderspirale 1 beispielsweise in einem Rohr 4 oder einem Trog angebracht, zur Ausbildung eines Spiralförderers. Das Rohr 4 bzw. der Trog ist dabei in der Regel vollständig mit dem zu fördernden Material gefüllt. Der Spiralförderer kann bei Verwendung eines Rohres in einem beliebigen Winkel von horizontal bis senkrecht fördern.
Wie in Fig. 4 gezeigt kann die Förderspirale 1 auch in einem Rohr 4, welches einen gebogenen Verlauf aufweist, angebracht sein. In diesem Fall ist die Förderspirale 1 eine flexible Förderspirale , die so dünnwandig dimensioniert ist, dass diese sich verbiegen und so den Bögen des Rohres 4 folgen kann. Eine solche biegeflexible Förderspirale 1 in gewichtsparender Kunststoffausführung ist besonders vorteilhaft, da die bisher herstellbaren biegeflexiblen Spiralen allesamt aus Metall gefertigt sind.
Wie in Fig. 5 gezeigt, kann die erfindungsgemäße Förderspirale 1 auch über eine Welle 5 geschoben werden. Dabei kann die Förderspirale 1 um die Welle 5 rotieren oder mit der Welle 5 verbunden, insbesondere verschraubt oder verklebt bzw. verschweißt sein. Die erfindungsgemäße Förderspirale 1 kann daher auch als Wendel eines Schneckenförderers Verwendung finden, mit dem Vorteil gegenüber dem Stand der Technik, dass die erfindungsgemäße Kunststoffwendel für sich ein formstabiler Körper ist, somit auch ohne Welle 5 verwendet werden kann, bzw. die erfindungsgemäße Kunststoffwendel mechanisch robuster ist als bekannte Kunststoffwendein . Besonders vorteilhaft kann die Welle 5 bei einem Förderer wahlweise in die Förderspirale 1 eingeschoben werden, um so abhängig vom jeweiligen zu transportierenden Gut die Funktionsweise eines
Schneckenförderers oder eines Spiralförderers verwenden zu können, wobei es für die Funktion des Schneckenförderers unerheblich ist, ob die Förderspirale 1 mit der Welle 5 oder um die Welle 5 rotiert.
Wie in Fig. 6 gezeigt, kann im Kunststoffkörper 2 ein Einsatz vorgesehen sein, welcher die äußere Mantelfläche 2.1 oder einen Teilbereich dieser bildet. Dieser Einsatz ist wie dargestellt beispielsweise eine Bürste 2.3. Eine Bürste 2.3 ist beispielsweise beim Transport von feinen pulverförmigen Materialien vorteilhaft, da diese durch die Bürste 2.3 von der inneren Mantelfläche des Rohrs 4 abgestreift werden. Der Einsatz kann beispielsweise mit dem Kunststoffkörper 2 verschraubt, verklebt oder verschweißt sein und kann auch zur Gänze die äußere Mantelfläche 2.1 bilden.
Wie in Fig. 7 gezeigt, können im Kunststoffkörper 2 auch mehrere Versteifungselemente 3 eingebettet werden, wobei die Querschnittsflächen und/oder die Materialien der
Versteifungselemente 3 unterschiedlich sein können. Erfindungsgemäß werden bei der Herstellung der Förderspirale 1 der Kunststoffkörper 2 und das Versteifungselement 3 nach bekannten Methoden gefertigt und miteinander verbunden. Die Fertigung des Kunststoffkörpers 2 kann beispielsweise durch Gießen, Sinterpressen, Extrudieren und gegebenenfalls folgender Umformung oder spanender Bearbeitung erfolgen. Das Verstärkungselement kann beispielsweise ebenfalls durch Gießen, Sinterpressen, Extrudieren, Autoklavieren und gegebenenfalls folgender Umformung oder spanender Bearbeitung gefertigt werden. Bevorzugt wird das Verstärkungselement gebildet indem ein Metallstab wendeiförmig gebogen wird.
Besonders bevorzugt wird die erfindungsgemäße Förde spirale 1 hergestellt, indem das Verstärkungselement 3 in eine Aussparung des Kunststoffkörpers 2 eingesetzt wird, sodass das Verstärkungselement 3 im Kunststoffkörper 2 eingeschlossen ist.
Der Kunststoffkörper 2 kann die Aussparung bereits beim Urformen erhalten, oder danach durch spanende Bearbeitung mit der Aussparung versehen werden. Bevorzugt befindet sich das Verstärkungselement in der Nähe der unteren Mantelfläche 2.2 des Kunststoffkörpers 2, wie in Fig. 6 dargestellt.
Für den Einsatz als Fördervorrichtung wird ein Ende der Förderspirale 1 mit dem Rotor eines Motors verbunden, wobei der Rotor des Motors bevorzugt über ein geeignetes Anschlussstück formschlüssig mit dem Versteifungselement 3 verbunden, insbesondere verschraubt wird, sodass das Drehmoment des Motor direkt auf das Versteifungselement 3 übertragen wird. Das zweite Ende der Förderspirale 1 weist in der Regel kein spezielles Lager auf, sodass die Förderspirale 1 mit der äußeren Mantelfläche 2.1 des Kunststoffkörpers 2 im Rohr 4, bzw. im Trog aufliegt .
Lange Förderspiralen 1 können aus mehreren kürzeren Förderspiralen 1 zusammengesetzt sein. Dabei werden die Versteifungselemente 3 zweier aufeinanderfolgender
Förderspiralen 1 bevorzugt form- oder stoffschlüssig miteinander verbunden, sodass das Drehmoment durch die Versteifungselemente 3 übertragen wird. Die Kunststoffkörper 2 können miteinander verschweißt sein.
Bevorzugt ist eine lange Förderspirale 1 aus mehreren Kunststoffkörpern 2 zusammengesetzt, weist aber nur ein durchgehendes Versteifungselement 3 auf, welches durch alle Kunststoffkörper 2 verläuft. Die Kunststoffkörper 2 können wiederum untereinander verschweißt sein.
Die erfindungsgemäße Förderspirale kann vorteilhaft verwendet werden zur Förderung von feuchten Massen, viskosen Materialien, Produkten unterschiedlicher Größe, sich wölbenden Produkten, faserigen Materialien, halbflüssigen Stoffen und Produkten, die unter hygienischen Bedingungen verarbeitet werden müssen. Die erfindungsgemäße Förderspirale ist insbesondere Vorteilhaft, wenn empfindliche Materialien und Produkte gefördert werden, oder wenn Medien gefördert werden, die aggressiv gegenüber Metallen sind.

Claims

Ansprüche
1. Förderspirale (1), dadurch gekennzeichnet, dass diese durch einen spiralförmigen Kunststoffkörper (2) gebildet ist, welcher zumindest ein spiralförmiges Versteifungselement (3) aus steiferem Material aufweist.
2. Förderspirale (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungselement (3) beabstandet zu allen Mantelflächen des Kunststoffkörpers (2) in diesem eingebettet ist .
3. Förderspirale (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche des Kunststoffkörpers (2) größer, als die Querschnittsfläche des Versteifungselement (3) ist, bevorzugt zumindest doppelt so groß ist.
4. Förderspirale (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffkörper (2) ein E-Modul von unter 10.000 N/mm2 aufweist und das Versteifungselement (3) ein höheres E-Modul, zumindest jedoch ein E-Modul von über 2.000 N/mm2 aufweist.
5. Förderspirale (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungselement (3) aus Metall, insbesondere Stahl oder einem Kunststoff insbesondere einem Duroplast oder einem faserverstärktem Kunststoff gebildet ist .
6. Förderspirale (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffkörper (2) ein Thermoplast oder Elastomer ist.
7. Förderspirale (1) nach einem der Ansprüche 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffkörper (2) und das Versteifungselement (3) zumindest eine Windung aufweisen, vorzugsweise zumindest zwei Windungen aufweisen.
8. Förderspirale (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie in Längsrichtung aus mehrere Kunststoffkörpern (2) besteht, deren Versteifungselemente (3) form- oder stoffschlüssig verbunden sind.
9. Förderspirale (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie in Längsrichtung aus mehrere Kunststoffkörpern (2) besteht, die ein gemeinsames Versteifungselement (3) aufweisen .
10. Förderspirale (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie biegeflexibel ist.
11. Verfahren zur Herstellung einer Förderspirale (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffkörper (2) als eigenständiger Körper hergestellt wird und mit dem Verstärkungselement (3) versehen wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffkörper (2) eine in Längsrichtung verlaufende Aussparung aufweist, in welche das Ve stärkungselement (3) eingebettet wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement (3) nahe der unteren Mantelfläche (2.2) des Kunststoffkörpers (2) eingebettet wird, wobei der Abstand zwischen Verstärkungselement (3) und der unteren Mantelfläche (2.2) des Kunststoffkörpers (2) bevorzugt mindestens 3mm beträgt.
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