Устройство для соединения концов конвейерной ленты Российский патент 2021 года по МПК F16G3/08 F16G3/10 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к ленточным конвейерам, которые используются в различных отраслях промышленности для транспортировки полезных ископаемых, различных сыпучих продуктов или готовых малогабаритных изделий и полуфабрикатов. Изобретение может использоваться для соединения концов резинокордовых конвейерных лент в непрерывное «кольцо», для удлинения лент или ремонта поврежденных участков.

Известны механические соединители, с помощью которых реализуют механический способ соединения концов резинотканевых и резинотросовых конвейерных лент (патент Украины на полезную модель №47807 «Механический способ ремонта резинотканевых и резинотросовых конвейерных лент»). Эти отдельные друг от друга соединители концов ленты размещают рядом друг с другом по всей ее ширине. При этом каждый из них включает в себя две пластинки, установленные сверху и снизу ленты и попарно соединенные между собой болтами с гайками. Болты размещают по концам пластинок, которые имеют на поверхностях, прилегающих к ленте, шипы.

Существенным недостатком таких соединителей является их высокая жесткость. Соединители концов ленты не обладают гибкостью, в связи с чем при прохождении через изогнутые поверхности ходовых роликов и барабанов конвейера соединители остаются прямыми. Это создает дополнительные напряжения в ленте, приводящие к преждевременному износу и разрывам ленты в местах напряжений. Кроме того, существенным недостатком соединителей является то, что обе пластинки выступают как над верхней, так и над нижней поверхностями ленты. При этом нижние пластинки соединителей во время работы повреждают поверхности ходовых роликов и барабанов конвейера, выводят их из строя и, таким образом, уменьшает срок их эксплуатации. А очищающие верхнюю поверхность ленты скребки цепляются за верхние пластинки и создают дополнительные напряжения в ленте, приводящие к ее износу и разрывам ленты в местах напряжений. Кроме того, шипы на поверхностях пластинок, прилегающих к ленте, повреждают ее и способствуют ускорению выхода ленты из строя. Помимо прочего, не обеспечена в случае транспортировки сыпучих продуктов герметичность места стыковки, что ведет к просыпанию транспортируемого продукта. Кроме того, наличие только по одному крепежному элементу на каждом конце соединителя не обеспечивает возможности передачи такими соединителями высокого тягового усилия лентой. Также существенным недостатком аналога является высокая трудоемкость установки соединителей, вызванная необходимостью ручной разметки, либо использования шаблона для их взаимного размещения на установленном расстоянии друг от друга по всей ширине ленты для обеспечения равномерной нагрузки на концы ленты и на соединители.

В предлагаемом изобретении использованы следующие признаки аналога: также применяют механический способ соединения концов резинотканевых лент с использованием устанавливаемых снизу и сверху концов ленты пластинок, соединяемых болтами с гайками.

Кроме того известна принимаемая нами за прототип полезная модель «Стык конвейерных лент» (патент РФ на полезную модель №41006). В соответствии с этим патентом стык конвейерных лент состоит из двух стыкуемых концов ленты, содержащей корд, а также верхнюю и нижнюю обкладки. Кроме того, стык содержит резинотканевые накладки, расположенные сверху и снизу на освобожденный для них от обкладок корд концов ленты.

При этом накладки полностью перекрывают стык. В накладках выполнены пазы, в которых размещают заподлицо с поверхностями ленты крепежные элементы, в качестве которых используют П-образные скобы, саморезы или заклепки.

Стыкуют ленту следующим образом. Отрезают оба конца ленты под шаблон для идентичности стыкуемых поверхностей. Затем снимают верхнюю и нижнюю обкладки параллельно срезу для установки накладок на освобожденный от обкладок корд концов ленты. Потом накладывают резинотканевые накладки сверху и снизу на корд концов ленты. Затем выполняют соосные отверстия в накладках и в корде и соединяют накладки с кордом и друг с другом размещаемыми в пазах накладок крепежными элементами, устанавливаемыми заподлицо с обеими поверхностями ленты.

К достоинствам такого стыка необходимо отнести то, что он обладает эластичностью, не имеет механических элементов, контактирующих с элементами конвейера, а также исключает просыпание в случае транспортировки сыпучего продукта.

В то же время стык - прототип не лишен недостатков, к которым следует отнести: необходимость установки большого количества крепежных элементов для обеспечения равномерного распределения разрывного усилия по телу накладок и корда обоих концов ленты. Это приводит к увеличению временных затрат на их установку, а также повышает риск разрушения стыкуемых концов ленты из-за большого количества крепежных элементов, требующих для их установки выполнения отверстий с каждой стороны стыка в накладках и в корде обоих концов ленты, ослабляющих и накладки и корд. Также недостатком прототипа является возможность задирания верхних краев торцов верхних обкладок и верхней накладки в местах их соприкосновения друг с другом очищающими верхнюю поверхность ленты скребками. Это создает дополнительные напряжения в обкладках и накладках, приводящие к их износу и возможному разрыву в местах возникновения дополнительных напряжений. Кроме того следует отметить невысокую величину тягового усилия, которое могут передавать такие накладки в том числе и из-за установки в них большого количества крепежных элементов, ослабляющих накладки и корд ленты.

В заявляемом изобретении использованы следующие признаки прототипа - полезной модели «Стык конвейерных лент» по патенту РФ №41006: также применяют механический способ соединения концов резинотканевых лент с использованием устанавливаемых снизу и сверху накладок на освобожденный для них от обкладок корд концов ленты и полностью перекрывающих стык. Также размещают заподлицо с поверхностями накладок соединяющие их крепежные элементы.

Технической задачей, поставленной перед созданием заявляемого изобретения «Устройство для соединения концов конвейерной ленты», являлось расширение арсенала высокоэффективных конструкций соединений концов резинотканевых конвейерных лент, а техническим результатом, достигаемым при использовании заявляемого изобретения, являлось устранение указанных недостатков аналога и прототипа.

Указанная техническая задача решается и соответствующий технический результат достигается благодаря тому, что заявляемое изобретение представляет собой устройство соединения концов конвейерной ленты, которое состоит из двух стыкуемых концов ленты, содержащей корд, верхнюю и нижнюю обкладки, а также перекрывающие стык и соединенные между собой крепежными элементами верхнюю и нижнюю накладки. Эти накладки установлены сверху и снизу на освобожденные для них от обкладок участки корда концов ленты. При этом каждая из накладок выполнена с толщиной, равной толщине соответствующей обкладки. Концы ленты стыкуются между собой под углом примерно от 55 до 90 градусов к продольной оси ленты. Особенностью устройства является то, что в каждой из накладок размещена перфорированная пластина из тонкой пружинной стали, выполненная в виде размещенных на установленном расстоянии рядом друг с другом продольных оси ленты полосок с закругленными концами, соединенных между собой перемычками. Как вариант соседние полоски перфорированных пластин могут быть соединены между собой двумя поперечными перемычками, размещенными симметрично относительно стыка концов ленты. Также как вариант соседние полоски могут быть соединены между собой одной поперечной перемычкой, перекрывающей стык концов ленты. Также особенностью заявляемого изобретения является то, что на направленную от корда сторону перфорированных пластин каждой из накладок уложен, по меньшей мере, один слой покрытия из прорезиненного корда, а на сторону перфорированных пластин каждой из накладок, направленную к корду ленты, уложен слой покрытия из прорезиненного тканевого корда. Кроме того, внешние слои каждой накладки выполнены из материалов, близких материалам обкладок ленты. При этом каждая из накладок объединена вулканизацией в единое целое, включая в него перфорированную пластину вместе с соответствующими покрытиями с обеих ее сторон. Для исключения задирания очищающими верхнюю поверхность ленты скребками верхних краев торцов верхней обкладки и верхних краев торцов верхней накладки в местах их соприкосновения друг с другом верхние края торцов верхней накладки и соприкасающиеся с ними верхние края торцов верхней обкладки ленты выполнены со скосами. При этом для размещения крепежных элементов в обеих накладках и корде ленты выполнены отверстия, соосные отверстиям, выполненным в полосках, а сами крепежные элементы установлены заподлицо с внешними поверхностями верхней и нижней накладок или утоплены в них. В качестве крепежных элементов используют винты или болты с гайками. При этом, по крайней мере, один ряд крепежных элементов размещен в каждом конце накладок, проходя при этом через отверстия в корде и через отверстия в концах каждой из продольных полосок. Как вариант, по крайней мере один ряд крепежных элементов может быть размещен в каждом конце накладок, проходя при этом через отверстия в корде и через отверстия в концах каждой из продольных полосок., а также через отверстия в месте перекрытия полосками и соответствующими поперечными перемычками стыка концов ленты для исключения попадания в стык с боковых сторон ленты транспортируемого лентой сыпучего продукта. Особенностью заявляемого изобретения является также то, что соединение накладок друг с другом выполнено разъемным для обеспечения возможности вторичного использования накладок и крепежных элементов в случае замены ленты или замены только одной из накладок в случае ее повреждения.

Конструкция заявляемого изобретения поясняется приведенными ниже чертежами.

На фиг. 1 в увеличенном масштабе показан вид сбоку на соединение концов 1 и 2 конвейерной ленты с верхней 3 и нижней 4 накладками, перекрывающими стык концов ленты и уложенными на освобожденные для их размещения от обкладок участки концов 5 и 6 корда концов ленты. Накладки соединены между собой крепежными элементами 7. В зависимости от формы среза концов ленты обе накладки устанавливают перпендикулярно продольной оси ленты под углом примерно 90 градусов, как показано на фиг. 2, или наискосок к продольной оси ленты под углом до 55 градусов, как показано на фиг. 3.

В каждой из накладок 3 и 4 размещена перфорированная пластина из тонкой пружинной стали, выполненная в виде продольных оси ленты полосок с закругленными концами, размещенных на установленном расстоянии рядом друг с другом и соединенных между собой перемычками.

На фиг. 4, 5 и 6 показаны виды сверху на пластины, предназначенные для размещения в накладках, устанавливаемых перпендикулярно продольной оси ленты.

А на фиг. 7 показан вид сверху на пластину, предназначенную для размещения в накладках, устанавливаемых наискосок к продольной оси ленты.

При этом количество и места размещения перемычек может варьироваться.

Так на фиг. 4 показан вид сверху на перфорированную пластину, состоящую из продольных полосок 8, при этом соседние полоски соединены между собой двумя поперечными перемычками 9, размещенными симметрично относительно стыка концов ленты. Отверстия 10 для крепежных элементов выполнены в концах полосок 8.

На фиг. 5 показано, как вариант, что соседние полоски 8 перфорированной пластины могут быть соединены между собой одной поперечной перемычкой 11, перекрывающей стык концов ленты. При этом в середине полосок 8 могут быть выполнены отверстия 12 дополнительно к отверстиям 10, выполненных в концах полосок 8,

А на фиг. 6 показано, как вариант, что в перфорированной пластине соседние полоски 8 соединены между собой одной поперечной перемычкой 11, перекрывающей стык концов ленты, а также двумя поперечными перемычками 9, размещенными симметрично относительно стыка концов ленты.

На фиг. 7 показан вид сверху на пластину, предназначенную для размещения в накладках, устанавливаемых наискосок к продольной оси ленты. При этом, как вариант, соседние пластинки 8 соединены между собой двумя поперечными перемычками 9, размещенными симметрично относительно стыка концов ленты. А отверстия 10 для крепежных элементов выполнены в концах полосок 8.

На фиг. 8 показан вид сверху на соединение концов 1 и 2 ленты перпендикулярно продольной оси ленты с верхней накладкой 3 и с крепежными элементами 7, установленными в концах накладки 3, а также с крепежными элементами 13, установленными в накладке 3 на стыке концов ленты.

На фиг. 9 в увеличенном масштабе показано продольное сечение соединения концов конвейерной ленты. Лента представляет из себя соединенные между собой верхнюю и нижнюю обкладки с размещенным между ними кордом, объединенные вулканизацией в единое целое. Каждый из концов ленты состоит из участков 14 и 15 верхней обкладки, участков 21 и 22 нижней обкладки, а также стыкуемых между собой участков концов 5 и 6 корда ленты, освобожденных от обеих обкладок для размещения на них верхней 3 и нижней 4 накладок. Толщина верхней накладки выполнена равной толщине верхней обкладки, а толщина нижней накладки выполнена равной толщине нижней обкладки. На чертеже не показано, что для исключения задирания очищающими верхнюю поверхность ленты скребками верхние края торцов верхней обкладки и верхние края торцов верхней накладки в местах их соприкосновения друг с другом верхние края торцов верхней накладки и соприкасающиеся с ними верхние края торцов верхней обкладки ленты выполнены со скосами. В каждой из накладок размещена перфорированная пластина 19 из пружинной стали. Опытным путем установлено, что высокие эксплуатационные параметры достигаются при выполнении перфорированных пластин из пружинной стали из листа толщиной примерно от 0,4 мм до 1,2 мм, при ширине полосок примерно от 5 мм до 25 мм и длине до 250 мм. При этом на внешние от корда стороны перфорированных пластин 19 верхней 3 и нижней 4 накладок уложены слои покрытия из прорезиненного корда (соответственно слои 17 и 24), а на стороны перфорированных пластин каждой из накладок, направленных к корду ленты, уложены слои покрытия из прорезиненного тканевого корда (соответственно слои 20 и 27), Кроме того, внешние слои 16 и 23 каждой из накладок 3 и 4 выполнены из материалов, близких материалам обкладок ленты.

При этом все слои каждой из накладок объединены вулканизацией в единое целое, включая в него перфорированную пластину 19. Обе накладки 3 и 4 соединены с участками концов 5 и 6 корда ленты и между собой винтами 18 с гайками 25 заподлицо с внешними поверхностями верхней и нижней обкладок. Также головки винтов и их гайки могут быть утоплены в накладки. Выступающие концы винтов 18 удалены.

Соединяют концы 1 и 2 ленты следующим образом. Отрезают оба конца 1 и 2 ленты под шаблон для идентичности стыкуемых поверхностей. Затем снимают части участков 14 и 15 верхней и 21 и 22 нижней обкладок ленты параллельно срезу для размещения накладок на освобожденные от обкладок участки концов 5 и 6 корда концов ленты. Потом размещают накладки 3 и 4 сверху и снизу на освобожденные от обкладок участки концов 5 и 6 корда концов ленты. После этого выполняют отверстия в участках концов 5 и 6 корда концов ленты, соосные отверстиям, которые предварительно выполнены в обеих накладках. А отверстия 10 в накладках выполнены соосными отверстиям 10 в перформированных пластинах 19. Затем соединяют накладки 3 и 4 с участками концов 5 и 6 корда концов ленты и друг с другом крепежными элементами 7, устанавливаемыми заподлицо с обеими поверхностями накладок ленты или утопленными в них. При этом в качестве крепежных элементов используют винты 18 с гайками 25, как показано на фиг. 9, или болты с соответствующими гайками. Выступающие за гайки концы крепежных элементов удаляют.

Заявляемое изобретение не ограничивается описанными и показанными примерами его осуществления, никоим образом не ограничивают объем притязаний, изложенных в формуле, а только поясняют суть изобретения.

Соответствие заявляемого изобретения критерию «промышленная применимость» подтверждается практически проверенной возможностью соединения концов резинотканевой конвейерной ленты или при ее ремонте известными способами без необходимости разработки каких-либо специальных технологий.

Сравнение предлагаемого изобретения с другими известными в данной области техническими решениями позволяет сделать вывод, что оно вытекает из них неочевидным образом и, следовательно, соответствует критерию «изобретательский уровень».

Сравнение заявляемого изобретения с уровнем техники, известным из научно-технической и патентной документации на дату подачи заявки, не выявило устройства, которому были бы присущи признаки, идентичные всем признакам, содержащимся в предложенной заявителем формуле, то есть совокупность существенных признаков заявляемого изобретения ранее не была известна. Следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».

В целом, следует отметить, что преимущества заявляемого изобретения перед прототипом обеспечиваются представленной в его формуле совокупностью существенных признаков, каждый из которых выполняет свою функцию, а все вместе, во взаимосвязи, решают поставленную задачу расширения арсенала устройств для соединения концов резинотканевой конвейерной ленты.

При этом обеспечивается технический результат - устраняются недостатки аналога и прототипа. В частности, достигаемый заявляемым изобретением технический результат включает в себя: обеспечение эластичности соединения концов ленты; сокращение затрат времени на установку накладок; исключение просыпания транспортируемого продукта; предотвращение задирания очищающими верхнюю поверхность ленты скребками верхних краев торцов концов верхней обкладки и верхней накладки в местах их соприкосновения друг с другом; а также увеличение передаваемых лентой тяговых усилий и, кроме того, удлинение срока эксплуатации ленты.

Устройство состоит из двух концов ленты, содержащей корд, верхнюю и нижнюю обкладки, а также перекрывающие стык концов ленты накладки. Накладки установлены сверху и снизу на освобожденные от обкладок участки концов корда концов ленты и соединены между собой крепежными элементами. В накладках размещены перфорированные пластины из пружинной стали, каждая из которых выполнена в виде продольных оси ленты полосок, установленных рядом друг с другом и соединенных между собой перемычками. На внешние стороны пластин уложены слои покрытия из прорезиненного корда, а на стороны пластин, направленных к корду, уложены слои покрытия из прорезиненного тканевого корда. Внешние слои каждой из накладок выполнены из материалов, близких материалам обкладок ленты. Каждая из накладок объединена вулканизацией в единое целое, включая в него перфорированную пластину вместе с соответствующими покрытиями с обеих ее сторон. Для размещения крепежных элементов в накладках и корде ленты выполнены соосные отверстия, проходящие через полоски. Достигаются обеспечение эластичности соединения концов ленты; сокращение затрат времени на установку накладок; исключение просыпания транспортируемого продукта; предотвращение задирания очищающими верхнюю поверхность ленты скребками верхних краев торцов концов верхней обкладки и верхней накладки в местах их соприкосновения друг с другом; а также увеличение передаваемых лентой тяговых усилий и удлинение срока эксплуатации ленты. 14 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Устройство для соединения концов конвейерной ленты, состоящее из двух соединяемых концов ленты, содержащей корд, верхнюю и нижнюю обкладки, а также перекрывающие стык концов накладки, установленные сверху и снизу на освобожденный от обкладок корд концов ленты и соединенные между собой крепежными элементами, отличающееся тем, что в каждой из накладок размещена перфорированная пластина из пружинной стали, выполненная в виде продольных оси ленты полосок с закругленными концами, установленных рядом друг с другом и соединенных между собой перемычками, при этом на внешнюю сторону перфорированных пластин каждой из накладок уложен по меньшей мере один слой покрытия из прорезиненного корда, а на сторону перфорированных пластин, направленную к корду ленты, уложен слой покрытия из прорезиненного тканевого корда, кроме того, внешние слои каждой из накладок выполнены из материалов, близких материалам обкладок ленты, при этом каждая из накладок объединена вулканизацией в единое целое, включая в него перфорированную пластину вместе с соответствующими покрытиями с обеих ее сторон, а для размещения крепежных элементов в накладках и корде ленты выполнены соосные отверстия, проходящие через полоски.

2. Устройство п. 1, отличающееся тем, что каждая из накладок выполнена с толщиной, примерно равной толщине соответствующей обкладки.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что крепежные элементы установлены заподлицо с внешними поверхностями верхней и нижней накладок.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что верхние края торцов концов верхней обкладки и верхние края торцов верхней накладки выполнены со скосами.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что концы ленты стыкуются между собой под углом примерно 90 градусов к оси ленты.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что концы ленты стыкуются между собой под углом до 55 градусов к оси ленты.

7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что соседние полоски перфорированных пластин соединены между собой по крайней мере двумя поперечными перемычками, размещенными симметрично относительно стыка концов ленты.

8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что соседние полоски перфорированных пластин соединены между собой одной поперечной перемычкой, перекрывающей стык концов ленты.

9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что соседние полоски перфорированных пластин соединены между собой по крайней мере одной поперечной перемычкой, перекрывающей стык концов ленты, а также двумя поперечными перемычками, размещенными симметрично относительно стыка концов ленты.

10. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что перфорированные пластины из пружинной стали выполнены из листа стали толщиной от 0,4 мм до 1,2 мм.

11. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что продольные оси ленты полоски перфорированных пластин из пружинной стали выполнены шириной от 5 мм до 25 мм.

12. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что продольные оси ленты полоски перфорированных пластин из пружинной стали выполнены длиной до 250 мм.

13. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что по крайней мере по одному ряду крепежных элементов размещено в обеих накладках по обе стороны от стыка концов ленты, проходя при этом через отверстия в накладках, в корде и в обоих концах каждой из продольных полосок.

14. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что по крайней мере по одному ряду крепежных элементов размещено в обеих накладках по обе стороны от стыка концов ленты, проходя при этом через отверстия в обеих накладках, в корде и в концах каждой из продольных полосок, а также через отверстия в обеих накладках, в корде и в полосках в месте перекрытия ими и соответствующими поперечными перемычками стыка концов ленты.

15. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что соединение накладок с кордом и друг с другом выполнено разъемным.