(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (21) N um er zgłoszenia: (22) D ata zgłoszenia: (86) D ata i num er zgłoszenia międzynarodowego: , PCT/AU95/00618 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia m iędzynarodowego: , WO96/09237, PCT Gazette nr 14/96 (13) B1 (51) IntC l6: B65G 15/64 B65G 39/16 (54) Rolka prowadząca (30) Pierwszeństwo: ,ZA,94/7265 (73) Uprawniony z patentu: ALUCAIS INC., Tortola, VG (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 16/97 (72) Twórca wynalazku: John P. Cumberlege, Port Elizabeth, ZA (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 03/00 (74) Pełnomocnik: Słomińska-Dziubek Anna, POLSERVICE PL B1 (57) 1. Rolka prowadząca, zawierająca, mocujący do ramy przenośnika taśmowego, wzdłużny trzpień, na którym jest osadzony obrotowo korpus rolki w postaci wydrążonej w środku, cylindrycznej tulei, przy czym korpus rolki jest połączony z wzdłużnym trzpieniem za pomocą elementów obrotowych, które są usytuowane poprzecznie do wzdłużnego trzpienia, wzdłuż osi poziomego obrotu rolki, prostopadłej do wzdłużnego trzpienia, znamienna tym, że w korpusie (12, 60), jest usytuowana wewnętrzna tuleja (32) oraz zespół podporowy, połączony z elementami obrotowymi, przy czym zespół podporowy zawiera parę łożysk (34), usytuowanych z odstępem względem siebie i przeciwlegle względem pionowej osi obrotu (24) korpusu (1 2, 60), natomiast wzdłużny trzpień (14, 66) jest ułożony wewnątrz wewnętrznej tulei (32), a łożyska (34) s ą umieszczone pomiędzy centralną częścią (20, 62, 84) korpusu (12, 60) i wewnętrzną tuleją (32), która jest połączona z wzdłużnym trzpieniem (14, 66), przy czym obwodowa centralna części (20, 62, 84) korpusu ma prędkość różną od prędkości końcowych części (22, 64) korpusu (12, 60), który jest obrotowy wokół pionowej osi obrotu (24), zaś korpus (12, 60) rolki posiada końcowe części (22), których obwód zewnętrzny jest różny od obwodu zewnętrznego jego centralnej części (20). F i g. 2

2 Rolka prowadząca Zastrzeżenia patentowe 1. Rolka prowadząca, zawierająca, mocujący do ramy przenośnika taśmowego, wzdłużny trzpień, na którym jest osadzony obrotowo korpus rolki w postaci wydrążonej w środku, cylindrycznej tulei, przy czym korpus rolki jest połączony z wzdłużnym trzpieniem za pomocą elementów obrotowych, które są usytuowane poprzecznie do wzdłużnego trzpienia, wzdłuż osi poziomego obrotu rolki, prostopadłej do wzdłużnego trzpienia, znamienna tym, że w korpusie (12, 60), jest usytuowana wewnętrzna tuleja (32) oraz zespół podporowy, połączony z elementami obrotowymi, przy czym zespół podporowy zawiera parę łożysk (34), usytuowanych z odstępem względem siebie i przeciwległe względem pionowej osi obrotu (24) korpusu (12, 60), natomiast wzdłużny trzpień (14, 66) jest ułożony wewnątrz wewnętrznej tulei (32), a łożyska (34) są umieszczone pomiędzy centralną częścią (20, 62, 84) korpusu (12, 60) i wewnętrzną tuleją (32), która jest połączona z wzdłużnym trzpieniem (14, 66), przy czym obwodowa centralna części (20, 62, 84) korpusu ma prędkość różną od prędkości końcowych części (22, 64) korpusu (12, 60), który jest obrotowy wokół pionowej osi obrotu (24), zaś korpus (12, 60) rolki posiada końcowe części (22), których obwód zewnętrzny jest różny od obwodu zewnętrznego jego centralnej części (20). 2. Rolka według zastrz. 1, znamienna tym, że elementy obrotowe zawierają obrotowy kołek (36), który jest usytuowany centralnie w korpusie (12, 60), a jego końce są ułożone w przeciwległych ścianach wewnętrznej tulei (32), przy czym środkowa część obrotowego kołka (36) jest osadzona we wzdłużnym trzpieniu (1 4, 66). 3. Rolka według zastrz. 1, znam ienna tym, że przeciwległe końcowe części (22) korpusu (12) posiadają mniejszą średnicę zewnętrzną niż jego centralna część (20). 4. Rolka według zastrz. 3, znamienna tym, że końcowe części (22) korpusu (12) zwężają się zbieżnie w kierunku od centralnej części (20). 5. Rolka według zastrz. 4, znamienna tym, że kąt pochylenia zbieżnych końcowych części (22) korpusu (12) jest zawarty pomiędzy 0,5 i Rolka według zastrz. 3, znamienna tym, że każda końcowa część (22) korpusu (12) ma długość dopasowaną do szerokości taśmy na nim usytuowanej, przy czym długość ta jest zawarta pomiędzy jedną czwartą i jedną ósmą szerokości taśmy. 7. Rolka według zastrz. 3, znamienna tym, że każda końcowa część (22) korpusu (12) ma długość dopasowaną do szerokości taśmy na niej usytuowanej, przy czym długość ta jest w przybliżeniu równa jednej szóstej szerokości taśmy. 8. Rolka według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera ślizgowe elementy, zaś przeciwległe końcowe części (64) korpusu (60) posiadają większą średnicę zewnętrzną niż jego centralna część (62, 84). 9. Rolka według zastrz. 8, znamienna tym, że elementy ślizgowe są usytuowane na zewnątrz końcowych części (64) korpusu (60). 10. Rolka według zastrz. 8 albo 9, znamienna tym, że każdy ślizgowy element zawiera ślizgowy pierścień (68, 80), mający większą średnicę zewnętrzną niż końcowa część (64) korpusu (60, 84), przy czym ślizgowy pierścień (68, 80) jest zamocowany współosiowo z korpusem (60, 84) i obrotowo względem korpusu (60, 84). 11. Rolka według zastrz. 10, znamienna tym, że ślizgowy pierścień (80) jest zamocowany do korpusu (84) poprzez łożysko (82). 12. Rolka według zastrz. 10, znamienna tym, że ślizgowy pierścień (68) jest zamocowany z odstępem względem końcowych części (64), na wzdłużnym trzpieniu (66).

3 Przedmiotem wynalazku jest rolka prowadząca. Tego typu rola jest stosowana zwłaszcza do prowadzenia taśmy przenośnika wzdłuż przeznaczonego dla niej toru. Z polskiego opisu patentowego nr znane jest urządzenie do kierowania taśmy przenośnika w celu zapewnienia jej prostoliniowego biegu. Urządzenie to zawiera trzy krążni ki kierujące zamocowane do progu zestawu. Położenie krążników jest regulowane za pomocą dźwigni, śrub z nakrętkami i sprężyn. Taśma przenośnika opiera się na środkowym krążniku. Próg z krążnikami jest zawieszony przegubowo i posiada możliwość wychylania się w płaszczyźnie poziomej i pionowej. Z niemieckich opisów patentowych DE i znane jest urządzenie do regulacji kierunku przesuwającej się po nim taśmy. Urządzenie zawiera parę wałków obrotowych, mających część środkową w postaci wydrążonej w środku tulei osadzonej na wzdłużnym trzpieniu, połączonym z korpusem za pomocą elementów obrotowych. Te znane ze stanu techniki urządzenia nie przeciwdziałają w pełni dążeniu taśmy do przesuwania się na boki. Problem ten zaostrza się, kiedy taśma jest długa, musi przenosić duże obciążenie, albo ma duży ciężar. Podczas ustawiania taśmy w prawidłowym, centralnym położeniu, reguluje się ustawienie zarówno rolki napędzającej jak i rolki powrotnej, albo ich obu. Ponieważ taśma będzie zawsze dążyła do poprzecznego przemieszczania w pewnym pośrednim punkcie wzdłuż jej długości, może to spowodować uszkodzenie krawędzi taśmy albo ramy podtrzymującej. Podczas użytkowania, taśma, która została początkowo ustawiona centralnie, może także po pewnym czasie zacząć przemieszczać się poprzecznie z powodu rozciągnięcia taśmy, występowania dużych obciążeń albo zanieczyszczeń rolek. Z tego powodu powszechną praktyką jest zatrudnienie operatora, który w sposób ciągły reguluje kąt ustawienia rolki napędzającej albo powrotnej w celu wypróbowania i osiągnięcia centralnego ustawienia taśmy. Znane są kosztowne automatyczne regulatory pneumatyczne albo hydrauliczne, ale nie zawsze są one odpowiednie do zastosowania, zwłaszcza przy operacjach górniczych o dużych obciążeniach. Z opisów patentowych USA , i znane są rolki kierujące umieszczone na przeciwnych krawędziach taśmy. Podczas poruszania taśmy poprzecznie na jedną albo drugą stronę, krawędzie taśmy stykają się z rolką, która z kolei powoduje obrót rolki prowadzącej, w celu spowodowania wspomnianego powyżej obrotu albo obrotu poziomego. Gdy rolka prowadząca obraca się poziomo poza poprzeczne ustawienie w linii z taśmą, dąży ona do nakierowania taśmy z powrotem na jej centralny tor, po czym taśma znowu biegnie centralnie wzdłuż przeznaczonego dla niej toru. Z tym typem rolki kierunkowej związane są różne problemy. Na przykład, okazało się, że krawędź taśmy stykająca się z rolką prowadzącą dąży do znacznego odkształcenia rolki prowadzącej, powodując uszkodzenie rolki prowadzącej i krawędzi taśmy. Ponadto, ten typ rolki kierunkowej wymaga przestrzeni, w której może ona manewrować, toteż często są one nieodpowiednie do zamontowania jako zastępstwo dla rolki standardowej. Rolka prowadząca, według wynalazku zawierająca, mocujący do ramy przenośnika taśmowego, wzdłużny trzpień, na którym jest osadzony obrotowo korpus rolki w postaci wydrążonej w środku tulei, przy czym korpus rolki jest połączony z wzdłużnym trzpieniem za pomocą elementów obrotowych, które są usytuowane poprzecznie do wzdłużnego trzpienia, wzdłuż osi poziomego obrotu rolki, prostopadłej do wzdłużnego trzpienia, charakteryzuje się tym, że w korpusie, jest usytuowana wewnętrzna tuleja oraz zespół podporowy, połączony z elementami obrotowymi, przy czym zespół podporowy zawiera parę łożysk, usytuowanych z odstępem względem siebie i przeciwległe względem pionowej osi obrotu korpusu, natomiast wzdłużny trzpień jest ułożony wewnątrz wewnętrznej tulei, a łożyska są umieszczone pomiędzy centralną częścią korpusu i wewnętrzną tuleją, która jest połączona z wzdłużnym trzpieniem, przy czym obwodowa centralna części korpusu ma prędkość różną od prędkości końcowych części korpusu, który jest obrotowy wokół pionowej osi obrotu, zaś korpus rolki

4 posiada końcowe części, których obwód zewnętrzny jest różny od obwodu zewnętrznego jego centralnej części. Korzystnie jest gdy elementy obrotowe zawierają obrotowy kołek, który jest usytuowany centralnie w korpusie, a jego końce są ułożone w przeciwległych ścianach wewnętrznej tulei, przy czym środkowa część obrotowego kołka jest osadzona we wzdłużnym trzpieniu. Korzystnie jest gdy przeciwległe końcowe części korpusu posiadają mniejszą średnicę zewnętrzną niż jego centralna część, a zwłaszcza gdy końcowe części korpusu zwężają się zbieżnie w kierunku od centralnej części. Korzystnie jest gdy kąt pochylenia zbieżnych końcowych części korpusu jest zawarty pomiędzy 0,5 i 5, a w szczególności gdy każda końcowa cześć korpusu ma długość dopasowaną do szerokości taśmy na nim usytuowanej, przy czym długość ta jest zawarta pomiędzy jedną czwartą i jedną ósmą szerokości taśmy. Korzystnie jest gdy każda końcowa część korpusu ma długość dopasowaną do szerokości taśmy na niej usytuowanej, przy czym długość ta jest w przybliżeniu równa jednej szóstej szerokości taśmy. Korzystnie jest gdy rolka zawiera ślizgowe elementy, zaś przeciwległe końcowe części korpusu posiadają większą średnicę zewnętrzną niż jego centralna część, a zwłaszcza gdy elementy ślizgowe są usytuowane na zewnątrz końcowych części korpusu. Korzystnie jest gdy każdy ślizgowy element zawiera ślizgowy pierścień, mający większą średnicę zewnętrzną niż końcowa część korpusu, przy czym ślizgowy pierścień jest zamocowany współosiowo z korpusem i obrotowo względem korpusu, a w szczególności gdy ślizgowy pierścień jest zamocowany do korpusu poprzez łożysko. Korzystnie jest gdy ślizgowy pierścień jest zamocowany z odstępem względem końcowych części, na wzdłużnym trzpieniu. Rolka prowadząca zapewnia prostoliniowy przebieg taśmy, bez możliwości przesuwania jej na boki. Dzięki proponowanej konstrukcji rolki prowadzącej nie występuje ryzyko uszkodzenia krawędzi bocznej taśmy oraz nie występuje konieczność stosowania dodatkowych urządzeń naprowadzających. Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia rolkę kierunkową w widoku perspektywicznym, fig. 2 - rolkę kierunkową w przekroju poprzecznym, fig. 3 - taśmę przenośnika w widoku z góry, zamocowaną z rolką kierunkową oraz fig. 4 i 5 - dwa kolejne przykłady wykonania rolki kierunkowej w przekroju poprzecznym. Rolka kierująca 10 przedstawiona na fig. 1 jest obrotowo zamocowana na trzpieniu 14 mającym wzdłużną oś 26, przy czym końce trzpienia 14 wystają poza zewnętrzna krawędź 18 rolki kierującej 10. Trzpień 14 jest przeznaczony do mocowania rolki 10 na ramie podtrzymującej zespołu taśmy przenośnika. Korpus 12 rolki 10 jest korzystnie wykonany, albo pokryty odpornym na zużycie materiałem, pracującym bez poślizgu. Korpus 12 rolki 10 zawiera część centralną 20, która ma kształt walca i stanowi w przybliżeniu 3/4 całkowitej długości korpusu 12 rolki 10. Po obu końcach części centralnej 20 są usytuowane końcowe części 22, które zwężają się zbieżnie od części centralnej 20 pod kątem zawartym w przedziale pomiędzy 0,5 i 5, korzystnie około 1. Korpus 12 rolki 10 obraca się względem trzpienia 14 dookoła osi 24 obrotu poziomego. Korpus 12 obraca się względem wzdłużnej osi trzpienia 14 w kierunku oznaczonym strzałką 26. Korpus 12 jest pusty w środku, toteż obracanie się dookoła osi 24 obrotu poziomego jest ograniczone wolną przestrzenią pomiędzy wnętrzem 28 korpusu 12 i osią trzpienia 14. Zakres ruchu korpusu 12 względem osi trzpienia 14 dookoła jej osi 24 obrotu poziomego jest zaznaczony strzałką 30. Wewnętrzne ukształtowanie rolki kierunkowej jest pokazane na fig. 2. Korpus 12 jest oparty na tulei wewnętrznej 32 za pomocą pary łożysk 34, oddalonych od siebie i usytuowanych po przeciwległych bokach osi obwodu 24. Kółek obrotowy 36 łączy tuleje wewnętrzna 32 z osią trzpienia 14 poprzez parę łożysk 38, które umożliwiają ruch obrotowy. Zetknięcie się

5 końców 40 tulei wewnętrznej 32 z osią trzpienia 14 będzie ograniczało zasięg, do którego rolka kierująca 12 może się obracać dookoła osi obrotu poziomego 24. Szerokość taśmy którą stosuje się wraz z rolką kierującą 10 oznaczono linią wymiarową 42. Krawędzie taśmy kontaktują się z końcowymi częściami 22 korpusu 12, który rozciąga się poza krawędzie 44 taśmy. Na podstawie fig. 3 widać w jaki sposób rolka kierująca 10 będzie sterowała położeniem taśmy. Taśma 46 jest przystosowana do poruszania się wzdłuż toru, którego środek jest zaznaczony linią 48. Taśma 46 porusza się w kierunku strzałki 50. Podczas przemieszczania taśmy 46 na zewnątrz jej centralnego toru 48, oznaczonego liniami kropkowymi 52, lewa krawędź taśmy (oznaczona numerem 44a) zaczyna przemieszczać się w dół po części końcowej 22a. Prawa krawędź 44b będzie jednocześnie przemieszczać się na zewnątrz w prawo po części końcowej 22b. Z powodu zwężającego się kształtu części końcowej 22a, prędkość obwodowa części końcowej 22a w punkcie, w którym krawędź taśmy 44a styka się z częścią końcową 22a, będzie mniejsza niż prędkość obwodowa części centralnej 20 korpusu 12. Skutkiem tego taśma 46 będzie ciągnęła część końcową 22a do przodu, to znaczy w kierunku strzałki 54. Ponieważ korpus 12 obraca się dookoła osi 24 obrotu poziomego, oddziaływanie ciągnące w kierunku strzałki 54 na jeden koniec korpusu 12 spowoduje obracanie korpusem 12 do położenia oznaczonego liniami kropkowymi 56. Obrócona rolka 10 będzie dążyła do nakierowania taśmy 46 z powrotem w kierunku toru centralnego 48 do momentu, kiedy krawędź 46b zacznie się poruszać w dół zwężającej się części końcowej 22b. Korpus 12 ustawi się ponownie prostopadle do toru 48. Tak więc, działanie obracające będzie automatyczne i do kierowania taśmą 46 nie będzie wymagany żaden oddzielny mechanizm sterujący albo inne urządzenie. Jedynie obciążenie będzie powodowane przez taśmę stykająca się z częściami rolki kierującej poruszającymi się z różnymi prędkościami obwodowymi, które powodują ruch obrotowy rolki kierującej. Jest to niewielkie obciążenie ścinające, oddziałujące na samą taśmę 46. Obciążenie to nie spowoduje jakiegokolwiek uszkodzenia taśmy 46. Rolka kierująca 60 przedstawiona na fig. 4 działa odwrotnie niż rolka 10 z pierwszego przykładu wykonania. Rolka kierująca 60 jest tak samo ukształtowana jest rolka 10 z fig. 1 i dlatego jej poszczególne części nie będą opisywane. Korpus 60 rolki zawiera część centralną 62 i części końcowe 64, które mają większą średnicę niż część centralna 62. Na zewnątrz korpusu 60 jest usytuowana podtrzymywana na wzdłużnym trzpieniu 66 para pierścieni ślizgowych 68, które m ają większą średnicę niż część końcowa 64. Rolki ślizgowe 68 są podtrzymywane przez łożyska 70 na wzdłużnym trzpieniu 66, przy czym rolki ślizgowe 68 obracają się z prędkością, która jest mniejsza niż prędkość korpusu 60. Zgodnie z fig. 4 podczas pracy taśmy 72, jej krawędzie 74 będą poruszać się na rolkach ślizgowych 68. W tych warunkach prędkości obwodowe części centralnej 62 rolek ślizgowych 68 są takie same. Jeśli taśma 72 zacznie przesuwać się w kierunku jednej albo drugiej strony korpusu 60, krawędź 74 po przeciwnej stronie korpusu 60 będzie schodzić z jej rolki ślizgowej 68. Następnie spód 76 taśmy zetknie się z częścią końcową 64 korpusu 60. Ponieważ rejon końcowy 64 porusza się z prędkością obwodową, która jest większa niż prędkość części centralnej 62, skutkiem będzie obrót korpusu 60, dookoła jego osi 78 w sposób podobny do przedstawionego na fig. 3, a w ten sposób nakierowana taśma 72 powróci do jej położenia centralnego, przedstawionego na fig. 4. Tak więc, ta strona taśmy, w kierunku od której przemieszcza się taśma, styka się z częścią końcową 64 o większej średnicy i powoduje obrót w poziomie korpusu 60 oraz powrót taśmy 72 do jej położenia centralnego. Przykład wykonania przedstawiony na fig. 5 jest podobny do tego z fig. 4, z wyjątkiem tego, że rolki ślizgowe 80 są zamocowane poprzez łożyska 82 do korpusu 84 rolki końcowej 10. Pod innymi względami działa on w taki sam sposób jak opisany powyżej w odniesieniu do fig. 4.

6

7

8 F i g 4

9 F i g. 5

10 F i g. 3 F i g. 1 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 2,00 zł.