Doppelband-Sandwichförderer: Steile Steigungen zwischen zwei Bändern

Die meisten Förderbänder stoßen bei Steigungen zwischen 18 und 22 Grad an ihre Grenzen. Das Material rutscht ab, die Ladung rollt den Hang hinunter, und üblicherweise greift man zur Chevron-Abdeckung oder zu einem Seitenwandförderband. Es gibt jedoch eine dritte Möglichkeit, die in der Schwerindustrie schon Kohle, Gießereisand, Filterkuchen und Zementrohmehl zuverlässig und leise transportiert hat. Man legt die Ladung zwischen zwei gegenüberliegende Förderbänder, drückt sie zusammen, und dasselbe Förderband, das Steigungen von 20 Grad nicht bewältigen konnte, erklimmt Steigungen von 60, 75 oder sogar 90 Grad. Diese Maschine ist das Doppelband-Sandwichförderband.

Wer jahrelang mit Förderbändern und Tragrollen gearbeitet hat, wird als Erstes überrascht sein, wie wenig die Schwerkraft tatsächlich zum Transport beiträgt. Bei einem herkömmlichen Förderband liegt das Fördergut obenauf und wird allein durch Reibung gehalten. Der maximale Förderwinkel ist daher durch den Reibungskoeffizienten begrenzt, üblicherweise 16 bis 20 Grad bei trockenem, stückigem Material und deutlich geringer bei feuchtem oder gerundetem Material. In einer Sandwich-Förderanlage wird das Fördergut eingeschlossen. Ein oberes Band drückt nach unten, ein unteres transportiert nach oben, und die beiden Kanten sind gegen Austreten verschlossen. Das Material läuft also in einer beweglichen Tasche und nicht auf einer offenen Oberfläche. Der Förderwinkel ist nicht mehr der bestimmende Faktor, sondern die Klemmkraft.

Diese eine Änderung verändert fast die gesamte Konstruktion. Förderleistung, Bandauswahl, Rollenanordnung und Reinigung ergeben sich daraus, dass nun zwei statt nur eines Bandes betrieben wird, die von der Seite oder von der Stirnseite belastet werden – und zwar unter einem Druck, der bewusst gewählt werden muss. Dieser Artikel erläutert die physikalischen Grundlagen der Bandklemmung, die für Doppelförderbänder geeigneten und ungeeigneten Materialarten, die Grenzen zu Chevron- und Seitenwandbändern, die benötigten Bandkörper und -kanten sowie die Antriebs-, Spann- und Führungspunkte, die darüber entscheiden, ob die Maschine zehn Jahre lang zuverlässig läuft oder innerhalb eines Jahres ausfällt. Abschließend gehen wir auf die Frage ein, die nur wenige Anbieter ehrlich beantworten: Wann ist ein Doppelband schlichtweg die falsche Lösung?

Senden Sie uns Ihre Angaben zu Neigung, Material und Tonnage – wir sagen Ihnen, ob ein Doppelgurt einem Chevrongurt überlegen ist.

01Wie ein Doppelband-Sandwichförderer seine Last hält

Das Funktionsprinzip beruht auf dem Transportmechanismus, nicht auf Reibung. Zwei Bänder sind übereinander angeordnet, wobei sich ihre Förderflächen durch einen kleinen Spalt hindurch gegenüberliegen. Das untere Band verhält sich wie der Förderbereich eines herkömmlichen Förderers. Das obere Band ist umgekehrt, wird von eigenen Tragrollen und Umlenkrollen getragen und drückt das Material auf das untere Band, sodass die gesamte Konstruktion einen geschlossenen Kanal bildet. Das Material wird an einem Ende zugeführt, üblicherweise über eine Rutsche, die den Bereich zwischen den Bändern beschickt, und am anderen Ende abgegeben, wenn sich das obere Band abhebt und die Ladung frei fällt.

Das Prinzip dieser Methode beruht darauf, dass das Material keine freie Oberfläche mehr besitzt. Auf einem offenen Förderband hat ein abgerundetes Partikel auf einer 30-Grad-Neigung nichts darüber und rollt oder gleitet, sobald die Reibung überwunden ist. In einer Sandwich-Tasche ist dasselbe Partikel allseitig außer in Transportrichtung eingeschlossen, und der vom oberen Band ausgeübte vertikale Druck erhöht die effektive Reibung zwischen dem Material und beiden Bandoberflächen. Je steiler die geplante Neigung ist, desto mehr Druck ist erforderlich. Deshalb ähneln Sandwich-Maschinen mit 90 Grad Neigung fast einer Presse und Maschinen mit 40 Grad einem leicht modifizierten Trogförderer.

Drei mechanische Details unterscheiden eine funktionierende Maschine von einer, die verstopft. Erstens: eine durchgehende, gleichmäßige Abdichtung an beiden Kanten, denn jede Lücke wird zu einem Leckweg, den feines Material innerhalb weniger Tage findet. Zweitens: ein kontrollierter Spalt, denn ist die Tasche zu hoch, wälzt sich das Material darin herum und es kann sich kein Druck aufbauen; ist sie zu niedrig, klemmen die Bänder ein und die Kanten verschleißen. Drittens: eine angepasste Bandgeschwindigkeit, denn die beiden Bänder müssen mit nahezu der gleichen Geschwindigkeit laufen, sonst wird die Last abgeschert und, bei einer langen Anlage, blockiert.

Sandwichförderer gibt es in drei gängigen Bauformen. Die Wahl der Bauform richtet sich nach der Förderstrecke und nicht nach persönlichen Vorlieben. Bei der S-förmigen Ausführung beschreiben die beiden Förderbänder eine grobe S-Form. Dadurch kann eine durchgehende Förderanlage ein horizontales Zulaufband aufnehmen, einen nahezu vertikalen Hub hinaufführen und oben wieder horizontal ablaufen – ganz ohne Übergabepunkt. Die C-förmige Ausführung beschreibt eine weite Kurve und eignet sich besonders für beengte Platzverhältnisse und kurze Förderhöhen. Die lineare oder geradlinige Ausführung führt die beiden Förderbänder mit Zulauf und Ablauf an den Enden eine feste Steigung hinauf. Sie ist die robusteste der drei Bauformen, da sie keinen Kurvenabschnitt zu steuern hat.

Ich habe alle drei Arten von Steigungen erlebt, und diejenige, die über einen Zeitraum von fünf Jahren die wenigsten Probleme bereitet, ist fast immer die einfache, gerade Steigung. Kurven sehen auf einer Zeichnung elegant aus, aber jeder Kurvenabschnitt benötigt Führungsrollen, eine Kantendruckregelung und ein Ersatzteil, das nirgends vorrätig ist. Wenn die Anlage eine gerade Steigung zulässt, sollte man diese verwenden.

Das ist alles keine exotische Technologie. Die Riemen selbst sind gewöhnliche Gummiriemen, oft mit einer Standard-EP-Karkasse im unteren Bereich und einer leichteren Karkasse im oberen Bereich. Ungewöhnlich ist jedoch die Präzision bei Anpressdruck, Spaltmaßen und Kantenabdichtung – und genau da tappen die Käufer in die Falle.Hersteller von FörderbändernWer sich mit Sandwichbauweise auskennt, fragt vor der Angebotserstellung nach Winkel, Schüttdichte des Materials und Durchsatz und wehrt sich, wenn die Zahlen die Anwendung nicht unterstützen.

02Klemmkraft und Leitungsdruck: Die Zahlen, die alles entscheiden

Die Klemmkraft eines Sandwichförderers wird als Banddruck angegeben, also als Kraft senkrecht zur Bandbreite pro Einheitsbreite. Sie wird in Newton pro Millimeter Bandbreite oder, nach dem älteren angloamerikanischen Maßsystem, in Pfund pro Zoll gemessen. Ein typischer Sandwichförderer mit steiler Steigung weist einen Banddruck zwischen 3 und 12 N/mm auf. Der optimale Wert für eine bestimmte Aufgabe ergibt sich aus dem Gleitwiderstand der Last und nicht aus der Nachahmung der Maschine eines Mitbewerbers.

Eine zuverlässige Klemmkonstruktion basiert auf der klassischen Bedingung, dass die Reibung an beiden Kontaktflächen die Schwerkraft, die das Material den Hang hinuntertreibt, übersteigen muss. Vereinfacht ausgedrückt: Der Reibungskoeffizient zwischen Förderband und Material multipliziert mit der Klemmkraft (obere und untere Kontaktfläche) muss größer sein als das Gewicht der Last multipliziert mit dem Sinus des Neigungswinkels, zuzüglich eines Sicherheitsfaktors, der üblicherweise zwischen 1,3 und 1,6 liegt. Bei horizontalen oder flach geneigten Maschinen ist der Sinusterm klein und der Druck vernachlässigbar. Bei 70 Grad Neigung dominiert der Sinusterm, und der erforderliche Druck steigt steil an. Deshalb ist das Drucksystem – und nicht die Förderbänder – der kostenintensivste Bestandteil einer Vertikalförderanlage.

Der Reibungskoeffizient wird oft unterschätzt. Trockener Sand auf einer glatten Gummioberfläche hat einen Wert von etwa 0,5, während derselbe Sand auf einer nassen, staubigen Oberfläche unter 0,3 fallen kann. Runde, rieselfähige Kunststoffgranulate verhalten sich deutlich schlechter als grobes, zerkleinertes Erz. Grobes, kantiges Material mit einer breiten Korngrößenverteilung verzahnt sich gut und weist eine hohe effektive Reibung auf. Glatte, kugelförmige, monodisperse Partikel gleiten fast wie Kugellager und zwingen dazu, den Druck zu erhöhen, das Förderband zu verlangsamen oder den Auftrag abzulehnen. Dies ist die wichtigste Materialeigenschaft für ein Doppelförderband und lässt sich nicht durch einen einfachen Abriebtest ermitteln.

Der Druck wird auf zwei Arten erzeugt. Das einfachere System nutzt das Gewicht des Obergurts, seiner Tragrollen und eines fixierten Rücklaufseils. Es ist für flache Winkel zwischen 30 und 40 Grad ausreichend und erfordert kaum aktive Steuerung. Das aktive System verwendet pneumatische Zylinder oder, bei manchen Ausführungen, ein mechanisches Gestänge, um den Obergurt gegen Anschläge zu drücken. Der Bediener kann den Druck je nach Materialmenge anpassen. Aktiver Druck verursacht Kosten und benötigt Druckluft, ist aber die einzige Möglichkeit, Winkel von 60 bis 90 Grad zu erreichen. Außerdem ermöglicht er das Entspannen des Obergurts im Leerlauf, um den Verschleiß zu reduzieren.

Eine Feldmessung ist mir besonders in Erinnerung geblieben. An einer Kohleförderanlage mit einer Kapazität von 900 t/h, die ein Silo speist, verlor eine Sandwich-Einheit bei 55 Grad allmählich Druck. Die Bediener vermuteten die Ursache in den Förderbändern. Wir stellten fest, dass der Luftregler während eines Wartungswochenendes um zwei bar unter den Sollwert eingestellt worden war. Der Druckverlust von etwa 2 N/mm² reichte aus, um eine feuchte Kohlecharge vom Wochenende durch die Aussparung rutschen zu lassen. Die Wiederherstellung des Drucks behob ein Problem, das zwei Bandwechsel nicht gelöst hatten.

Beachten Sie, wie die Tabelle jedem Druckbereich den typischen Ausfall zugeordnet hat, den dieser Bereich verursacht. Diese Zuordnung ist bewusst gewählt, denn die Druckwahl ist im Grunde eine Abwägung zwischen dem Ausfall, den man möglichst vermeiden möchte. Geringer Druck reduziert den Bandverschleiß, erhöht aber das Risiko des Durchrutschens. Hoher Druck verhindert Durchrutschen, führt aber zu Kantenermüdung und Materialbeschädigung. Fast jeder Sandwichförderer in der Praxis basiert auf dem Kompromiss zwischen diesen beiden Extremen, und das Druckprotokoll des Bedieners ist der beste Indikator dafür, ob die Konstruktion von den Anwendern verstanden wurde.

03Materialpassform: Feine, pudrige und rieselfähige Fracht

Das Doppelförderband wurde für ein spezifisches Problem entwickelt: das vertikale oder nahezu vertikale Anheben von Material, das sich nicht auf andere Weise in einem Arbeitsgang transportieren lässt. Die Materialien, die in den 1970er Jahren zu seiner Verbreitung führten und die es auch heute noch beanspruchen, sind kein stückiges Gestein. Sie sind feinkörnig, oft trocken und häufig schwierig zu handhaben. Zementrohmehl, Flugasche, Gießereisand, Phosphat, Soda, Filterkuchen, Kalksteinmehl und Feinkohle sind typische Fördergüter. Sie weisen eine geringe mittlere Korngröße, eine hohe Fließfähigkeit bei Störung und eine Neigung zur Fluidisierung oder Belüftung auf, weshalb ein offenes Förderband sie nicht an einem Hang transportieren kann.

Feines Material eignet sich tatsächlich gut für die Förderbandführung. Je kleiner die Partikel, desto mehr Kontaktpunkte bilden sie mit den beiden Bandflächen und desto effektiver wird ein mäßiger Banddruck in Haltereibung umgewandelt. Ein Material mit einer Korngröße von unter 3 mm, das im Förderband gesättigt ist, verhält sich fast wie ein weicher Feststoff und bewältigt eine Steigung von 70 Grad mit deutlich weniger Druck als grober, schlecht abgestufter Kies gleicher Schüttdichte. Dies widerspricht der gängigen Annahme aus der offenen Bandförderung, wo feines Material eher ein Problem darstellt.

Die größten Probleme beim Sandwich-Einsatz sind Feuchtigkeit, Klebrigkeit und Temperatur. Feuchter, zähflüssiger Ton haftet am oberen Förderband, sammelt sich auf der Rücklaufseite an und verengt zunehmend den Zuführspalt. Selbst starker Druck hilft dann nicht mehr, da das Material nicht mehr frei gespannt werden kann. Ölige oder fettige Rückstände von Bearbeitungsspänen und Lebensmittelresten verhalten sich ähnlich, und es gibt eine herkömmliche Methode, um dies zu verhindern.ölbeständiges FörderbandEine Abdeckung ist nur ein Teil der Lösung, denn das eigentliche Problem ist die Haftung und nicht die chemische Reaktion. Heißes Material über etwa 120 °C zwingt dazu, von Standardabdeckungen gänzlich Abstand zu nehmen und stattdessen eine andere Lösung zu verwenden.hitzebeständiges FörderbandDer Körper verändert sich in beiden Durchgängen, und auch der Druckrahmen ändert sich, da die thermische Ausdehnung in einem langen oberen Förderband nicht zu vernachlässigen ist.

Abrieb ist leichter zu handhaben als Haftung. Nahezu jede mineralische Förderstrecke profitiert von einer verschleißfesten Deckschicht auf dem unteren Förderband, das die Abtragung übernimmt, und Sie können eine solche Deckschicht spezifizieren.abriebfestes FörderbandDie obere Förderbandabdeckung ist mit einer glatteren, reibungsärmeren Abdeckung versehen, wo die saubere Materialabgabe Priorität hat. Diese Asymmetrie ist eine der wenigen gestalterischen Freiheiten, die Sandwichförderer bieten, Einzelbandförderer jedoch nicht.Lieferant von FörderbändernWir erstellen die beiden Läufe auf Anfrage nach unterschiedlichen Spezifikationen, anstatt zweimal denselben Text anzubieten.

Woher stammt das Material? In der Praxis befinden sich die meisten Sandwichbauteile nach einem Feinmahl- oder Siebprozess, weshalb dieZementwerkist der größte Standort für diese Technologie, gefolgt von der Mineralienverarbeitung und dem Feinstbereich vonBergbau und SteinbruchbetriebMan sieht sie auch in Lebensmittel- und Chemieanlagen, wo sie Pulver und Granulate auf engstem Raum fördern. Allerdings bringen die dort geltenden Hygiene- und Kreuzkontaminationsvorschriften einen zusätzlichen Reinigungsaufwand mit sich, der für diesen Maschinentyp nicht optimal ist.

Betrachten Sie diese Tabelle eher als Filter denn als Menü. Wenn Ihr Material in den ersten drei Zeilen liegt und trocken bleibt, ist ein Sandwichlift eine sinnvolle Option, und die Konstruktionsbesprechung kann sich auf Winkel und Druck konzentrieren. Liegt es in den letzten beiden Zeilen, ist es in der Regel ratsam, von einem Doppelband abzusehen und stattdessen ein offenes Band mit Taschen in Betracht zu ziehen. Wir werden diesen Punkt später noch einmal detailliert behandeln.

Eine weitere Materialeigenschaft verdient besondere Beachtung, denn sie ist die Hauptursache für den Ausfall von Sandwichmaschinen. Der Schüttwinkel und der zugehörige Aufschüttwinkel geben Aufschluss über das Gießverhalten des Materials. Innerhalb einer geschlossenen Kammer ist jedoch der innere Reibungswinkel entscheidend, der bei den meisten frei fließenden Pulvern zwischen 25 und 40 Grad liegt. Ist die geplante Neigung um ein Vielfaches höher, ist man vollständig auf den aufgebrachten Druck angewiesen. Daher sollte man sich ehrlich fragen, ob das Drucksystem im eigenen Werk zuverlässig aufrechterhalten werden kann. An einem staubigen Standort mit nur einem kleinen Kompressor ist dies oft nicht der Fall.

04Die Steilhang-Hüllkurve: Winkel, Geschwindigkeit und Kapazität

Winkel und Kapazität stehen bei einem Sandwichförderer, wie auch bei einem offenen Förderband, im Gegensatz zueinander, jedoch nach einem anderen Mechanismus. Steilere Winkel erhöhen den Anpressdruck, was wiederum zu Bandverschleiß, Materialermüdung und Energieaufwand führt. Daher wird der optimale Betriebsbereich ebenso stark von den Betriebskosten wie von der Geometrie bestimmt. In der Praxis arbeiten die meisten installierten Doppelbandförderer mit Winkeln zwischen 30 und 75 Grad, wobei sich die meisten im Bereich von 45 bis 65 Grad befinden, wo der Anpressdruck mit einer Standard-Aktivklemmvorrichtung beherrschbar ist.

Die Bandgeschwindigkeit ist der zweite entscheidende Faktor. Sandwichbänder laufen im Allgemeinen langsamer als offene Bänder mit vergleichbarer Förderleistung, da sich die Tasche gleichmäßig füllen muss und der Klemmkontakt Zeit zum Aufbau benötigt. Typische Geschwindigkeiten liegen zwischen 1,0 und 2,0 m/s. Bei Geschwindigkeiten über etwa 2,5 m/s, insbesondere bei steilen Anlagen, wird feines Material aufgewirbelt, wodurch die mühsam erzeugte Reibung reduziert wird. Ein breites, langsames Band ist einem schmalen, schnellen Band bei fast allen Sandwichbändern, die ich kenne, überlegen.

Die Förderleistung ergibt sich aus Bandbreite, Taschentiefe und Geschwindigkeit. Der Füllfaktor überschreitet selten 0,75 der geometrischen Taschengröße, da das Material Platz zum Pressen benötigt, ohne extrudiert zu werden. Auf einem 1200 mm breiten Band mit einer 100 mm tiefen Tasche und einer Laufgeschwindigkeit von 1,5 m/s lässt sich die Tonnage bewegen, die ein deutlich breiteres und schnelleres offenes Band auf einer flachen Steigung transportieren würde – der Preis dafür ist der steile Neigungswinkel. Dieser Kompromiss lohnt sich oft, wenn die Alternative ein langer, geneigter Förderstall oder ein Becherwerk wäre.

Ein Vergleich zwischen Vertikalschnecke und Becherwerk ist durchaus angebracht und kommt in fast jedem Projekt zur Sprache. Ein Becherwerk kann Steigungen von bis zu 90 Grad bewältigen und fördert grobes, abrasives und heißes Material, das in einer geschlossenen Schnecke beschädigt würde. Seine Schwächen liegen jedoch in Kurvenfahrten, der horizontalen Materialzufuhr ohne Übergabe und der schonenden Behandlung von empfindlichen oder brüchigen Feinmaterialien. Wenn die Förderstrecke Richtungswechsel erfordert und das Material fein ist, bietet das Sandwichband in der Regel Vorteile hinsichtlich Layout und Materialverschleiß.

Ab einem Winkel von etwa 60 Grad ergeben sich zwei strukturelle Möglichkeiten. Die erste besteht darin, dass der untere Riemen zunehmend wie ein robuster Körper aussieht, der eine Zuglast trägt, und eineStahlseil-FörderbandDies erweist sich bei langen, hochbelastenden Hebevorgängen als vorteilhaft, selbst wenn das Material fein ist, da die Karkasse der Antriebsspannung und nicht dem Abrieb standhalten muss. Zweitens bleibt das Oberband bewusst leicht und flexibel, und ein Standardgewebekörper wie beispielsweise einGummiförderbandEine EP-Karkasse ist in der Regel die richtige Wahl, sofern sie so konstruiert ist, dass sie sich unter Last verformt, anstatt ihr entgegenzuwirken. Wer behauptet, die beiden Riemen müssten identisch sein, hat wahrscheinlich noch nie ein steiles Gerät gewartet, und ein Hersteller wie das Team unserer eigenen Firma sollte sich besser damit auskennen.Förderbandfabrikwerden sie normalerweise separat angegeben.

05Doppelgürtel im Vergleich zu Chevron-, Stollen- und Seitenwandgürteln

Dies ist kein Leitfaden zur Auswahl von Chevron-Gürteln und soll es auch nicht sein. Der Grund für den Vergleich an dieser Stelle ist, dass die meisten Käufer erst dann auf die Frage nach dem Doppelgürtel stoßen, nachdem ihnen bereits ein anderer Gürtel angeboten wurde.Chevron-Förderbandoder einSeitenwand-FörderbandUnd ehrlich gesagt, ist es so, dass für die allermeisten Steigungen eine der beiden Lösungen die richtige ist und eine Sandwichmaschine überdimensioniert ist. Der Doppelriemen bewährt sich in einem kleinen, aber wirklich anspruchsvollen Anwendungsbereich; ihn für alles andere zu kaufen, ist reine Geldverschwendung.

Beginnen wir mit den Stärken der einzelnen Bandarten. Ein Chevron- oder Stollenband sorgt für eine offene Oberfläche und erhöht die Profile, wodurch das Material nicht zurückrollt. Dies funktioniert hervorragend bei grobem, kantigem und relativ trockenem Material bis zu einem Neigungswinkel von etwa 30 bis 35 Grad. Darüber hinaus wird die Zuverlässigkeit jedoch beeinträchtigt, da sich die Profile füllen und ihre Funktion verlieren. Ein Seitenwandband erzielt mit starren Kreuzstollen und durchgehenden Seitenwänden die gleiche Wirkung und erreicht problemlos Neigungswinkel von 60 Grad und mehr bei stückigem Material. Daher findet man es häufig bei Schotter, Erz und Bauzuschlagstoffen. Beide Bandarten halten das Material luftdurchlässig, was bei stückigem und gut durchlässigem Material von Vorteil ist, bei feinem und flüssigem Material jedoch ein Nachteil.

Doppelförderbänder sind die Lösung, wenn sich das Material wie eine Flüssigkeit verhält, der Winkel zu groß für ein offenes Förderband ist und nur eine geschlossene Kammer das Zurückrollen oder Auslaufen feiner Partikel verhindert. Sie eignen sich auch für Kurvenfahrten ohne Übergabepunkt, da die beiden Bänder so miteinander verbunden werden können, wie es mit einem offenen Förderband nicht möglich ist. Bei Schotter mit einem Neigungswinkel von 25 Grad trifft all dies nicht zu. In diesem Fall sollten Sie ein Chevron-Förderband kaufen und die Ersparnis in eine robustere Abdeckung investieren.

Die Kosten entscheiden meist über den Preis. Eine Sandwichmaschine kostet etwa zwei- bis dreimal so viel wie ein vergleichbarer offener Bandförderer, wenn man das zweite Band, den Antrieb, die Tragkonstruktion, das Drucksystem und die komplexere Rutschenkonstruktion berücksichtigt. Sie verbraucht auch mehr Energie pro Tonne, da zwei Bänder betrieben werden und der Klemmkontakt überwunden werden muss. Diesen Aufpreis akzeptiert man nur, wenn die Alternative kein günstigeres Band, sondern eine ganz andere, teurere Maschine ist, wie beispielsweise ein Becherwerk oder eine Vertikalschnecke. Wenn die Ausweichoption ein Chevronband ist, gewinnt in der Regel dieses.

Ein immer wiederkehrendes Muster ist, dass ein Werk eine Sandwich-Förderanlage spezifiziert, weil die Zeichnungen einen sehr steilen Hub zeigen, und die Geometrie dann im Rahmen der Wertanalyse vereinfacht. Der Winkel sinkt von 70 auf 40 Grad, das Doppelband bleibt in der Spezifikation, und das Werk zahlt am Ende den doppelten Preis für eine Maschine, die mit einem Seitenwandband ausgekommen wäre. Vergleichen Sie die Fördertechnik bis zur Bestellung sorgfältig und führen Sie den Vergleich bei jeder Routenänderung erneut durch, denn die Grenze liegt bei dem Winkel, den Material und Drucksystem tatsächlich bewältigen können, nicht bei dem Winkel, der in der ursprünglichen Zeichnung angegeben ist.

Es gibt eine verwandte Riemenfamilie, die an denselben Standorten neben Sandwichmaschinen auftaucht, und es lohnt sich, die beiden gedanklich miteinander zu verknüpfen, da sie oft denselben Ersatzteilladen nutzen.industrielles FörderbandDie meisten Anlagen in der Umgebung nutzen universelle Förderbänder, und eine Sandwichmaschine ist üblicherweise ein spezielles Förderband innerhalb einer ansonsten konventionellen Anlage. Wenn Sie die Ausrüstung für einen ganzen Standort und nicht nur für eine einzelne Maschine benötigen, ist der Kauf bei einem einzigen Anbieter günstiger.Großhandel Förderbänderals jedes Förderband einzeln zu beschaffen, und einHersteller von AntriebsriemenoderKeilriemenherstellerDurch das Abdecken der Antriebsriemen entlang der Förderbandkörper lässt sich die Ersatzteilliste erheblich vereinfachen. Genau hier kommt ein zuverlässigerFörderbandverteilerEine gute Beziehung zahlt sich aus, denn eine Sandwichanlage, die stillsteht und auf eine bestimmte Breite des oberen Förderbandes wartet, ist eine teure Art, ein paar Prozent bei der ursprünglichen Bestellung einzusparen.

06Oberer Gürtel, unterer Gürtel und die Kanten dazwischen

Die beiden Riemen einer Sandwichmaschine erfüllen unterschiedliche Aufgaben. Sie als zusammengehöriges Paar zu spezifizieren, ist einer der häufigsten und teuersten Fehler. Der untere Riemen transportiert das Material, überträgt die Antriebsspannung und fängt den Abrieb auf. Daher ist er wie ein hochbelastbarer Förderriemen mit robustem Karkassenkörper und verschleißfester Deckschicht konstruiert. Der obere Riemen hingegen hält das Material nur und ist daher leicht und flexibel. Seine Deckschicht ist auf optimale Materialführung und nicht auf Abriebfestigkeit ausgelegt, und sein Karkassenkörper ist gerade so stabil, dass er sein Eigengewicht, die Klemmkräfte und die geringe Spannung für einen runden Lauf tragen kann.

Zuerst sollte der untere Förderriemen optimal ausgelegt sein. Er ist der vollen Antriebsspannung eines steilen, oft langen Förderwegs ausgesetzt, was bei hohen Förderanlagen den Einsatz einer hochfesten Gewebekarkasse oder, wie bereits erwähnt, einer Stahlseilkonstruktion erforderlich machen kann. Da er auch der Arbeitsfläche der Fördergutladung und den schärfsten Partikeln ausgesetzt ist, ist eine dicke, abriebfeste Abdeckung auf der Lastseite Standard. Bei Förderanlagen für Mineralien ist eine solche Abdeckung ebenfalls üblich.stoß- und schnittfestes FörderbandDie Deckschicht ist unabhängig davon, wo das Futter landet, den Aufpreis wert. Die Rücklaufseite kann eine leichtere, glattere Deckschicht aufweisen, da sie nur auf Treibrollen trifft.

Beim oberen Förderband kommt es auf die Feinheiten der Sandwichkonstruktion an. Es muss sich der Beladungsoberfläche anpassen, anstatt sie zu überbrücken. Andernfalls konzentriert sich der Druck punktuell, was sowohl das Material als auch das Band beeinträchtigt. Das erfordert einen dünneren Korpus, oft eine zwei- oder dreilagige Gewebekarkasse, und eine Abdeckung mit wirklich guter Trennfunktion. Eine Abdeckung, die stark haftet, zieht feines Material auf dem Rücklauf mit sich, verteilt es über die gesamte Maschinenlänge und verwandelt eine saubere Anlage innerhalb eines Monats in ein Chaos. Die Verwendung einer glatten, reibungsarmen oberen Abdeckung ist keine Nachlässigkeit, sondern dient der Wartungsvorbeugung.

Beide Riemen müssen mit gleicher Drehzahl laufen und die Riemenscheibendurchmesser müssen der Flexibilität des Oberkörpers angepasst sein. Eine für einen steifen unteren Riemen ausgelegte Riemenscheibe würde einen dünnen oberen Riemen übermäßig durchbiegen und dessen Ummantelung an den Kanten beschädigen. Daher unterscheiden sich die Durchmesser der beiden Riemenscheiben oft bewusst. Bei Maschinenabschnitten mit Kurvenlauf trägt der obere Riemen an seinen Kanten Führungsrollen. Diese Rollen stellen eine Verschleißstelle dar und müssen für den Austausch zugänglich sein, ohne die gesamte Einheit demontieren zu müssen.

Die Kanten werden von Käufern oft übersehen, sind aber entscheidend dafür, ob die Maschine sauber bleibt. Ein Sandwichförderer benötigt eine durchgehende, flexible Abdichtung an beiden Seiten der Tasche. Diese Abdichtung wird üblicherweise durch aneinanderliegende, geflanschte oder abgerundete Bandkanten gebildet, manchmal ergänzt durch ein zusätzliches Kantenprofil aus Gummi. Sind beide Bänder gleich breit und haben das gleiche Kantenprofil, lässt sich die Abdichtung leicht kontrollieren. Ist das obere Band schmaler oder sind seine Kanten eckig, während die des unteren Bandes abgerundet sind, entsteht ein Spalt, durch den feines Material eindringen kann. Bei Kohle- oder Zementförderanlagen genügt bereits ein Millimeter Kantenversatz, um ein langsames Leck zu verursachen, das die darunterliegende Struktur innerhalb weniger Wochen verschmutzt.

Die unterstützende Hardware spielt hier ebenfalls eine Rolle. Die Tragrollen unter dem unteren Förderband sind die bekannten, muldenförmigen Rollen, während die Tragrollen über dem oberen Förderband üblicherweise flach sind und so angeordnet sind, dass das Förderband leicht auf der Last aufliegt, anstatt sie zu überbrücken. Da der obere Förderbandlauf dem Profil des Materials folgen muss, sind flache Tragrollen erforderlich.RücklaufrollenOftmals erfüllen sie eine Doppelfunktion am oberen Strang, und der Rahmen, der sie hält, betätigt die Klemme. Die gesamte Konstruktion ist ein kleines System.FörderbandkomponentenBeim Zusammenspiel der Komponenten, beispielsweise an einer Sandwichmaschine, kommt es ebenso sehr auf die Bauteile wie auf die Riemen an. Dies sollte man bedenken, wenn man Angebote vergleicht, die sich hauptsächlich im Preis der Riemen unterscheiden.

07Antrieb, Spannung, Spureinstellung und Reinigung

Ein Förderband für Sandwiches besteht aus zwei Bändern, und die Frage nach dem Antrieb ist für einen erfahrenen Anlagenmechaniker die erste. Prinzipiell lassen sich beide Bänder über eine mechanische Verbindung von einem Motor antreiben. Bei kurzen, leicht belasteten Anlagen ermöglicht dies eine kompakte Bauweise und gewährleistet die gleichbleibende Drehzahl. In der Praxis verwenden die meisten steilen Anlagen zwei unabhängige Antriebe mit Drehzahlregelung, da die beiden Bänder selten das gleiche Drehmoment benötigen und ein einzelner Antrieb eine Überdimensionierung eines der Bänder erforderlich macht. Der Nachteil besteht darin, dass unabhängige Antriebe auseinanderdriften können und bereits wenige Zentimeter relativer Schlupf pro Minute die Last langsam abscheren und den Antriebsstrang verschleißen lassen.

Die richtige Riemenspannung ist oft der Knackpunkt bei Sandwichmaschinen. Der untere Riemen wird wie bei jedem Förderband gespannt, entweder mit einer Schnecke oder durch Schwerkraft, wobei die Spannvorrichtung auf die volle Antriebsspannung ausgelegt sein muss. Der obere Riemen benötigt eine eigene Spannvorrichtung mit ausreichendem Hub, um die Wärmeausdehnung und die mit der Zeit zunehmende Riemenentspannung auszugleichen. Denn ein durchhängender oberer Riemen dichtet die Kanten nicht mehr ab. Bei hohen Temperaturen kann der Spannhub überraschend lang sein, und eine Anlage, die bei der Inbetriebnahme korrekt gespannt wurde, kann innerhalb einer Saison undicht werden, wenn der Spannhub nicht ausreicht. Durch die Auslegung der oberen Spannvorrichtung mit ausreichendem Hub lassen sich viele Leckagen vermeiden.

Das Führen des oberen Förderbandes ist schwieriger als bei einem normalen Förderband, da das obere Förderband keine Last hat, die es stabilisiert, und oft so dünn ist, dass es unruhig läuft. Spannrollen auf der Rücklaufseite können Abhilfe schaffen, und die gleiche selbstausrichtende Vorrichtung, die ein offenes Förderband zentriert, zentriert auch das obere Förderband. Allerdings ist hierfür eine geringere Anpresskraft erforderlich, da sie sonst gegen das Förderband arbeitet, anstatt es zu führen. Ein falsch ausgerichtetes oberes Förderband schließt die Dichtung auf einer Seite und öffnet sie auf der anderen, wobei die geöffnete Seite sofort undicht wird.

Die Reinigung ist der Bereich, in dem sich Sandwichförderer am meisten von herkömmlichen Verfahren unterscheiden, und hier ist besondere Vorsicht geboten. Beide Förderbänder müssen sauber zurücklaufen, da Materialrückstände auf beiden Seiten den Spalt verkleinern. Ein sich verkleinernder Spalt führt zu Druckstellen an den Kanten und beschleunigt den Verschleiß. Das untere Förderband wird am Auslauf mit Standard-Primär- und Sekundärabstreifern ausgestattet. Das obere Förderband ist schwieriger zu reinigen, da sich seine Arbeitsfläche unten befindet. Es benötigt in der Regel einen leichten Abstreifer und bei klebrigem Material zusätzlich eine Waschstation oder ein Luftmesser. Bei stark haftendem Material ist die Reinigung der limitierende Faktor für die Fördergeschwindigkeit und -steilheit.

Die tragenden Bauteile verdienen besondere Erwähnung, da sie die Klemmkraft aufnehmen. Der untere Lauf läuft auf herkömmlichen Muldenrollen, und bei Anwendungen, die viele Feinteile fördern, sind abgedichtete Lagergehäuse, die Staub fernhalten, von Vorteil – wie sie in diesem Leitfaden beschrieben werden.staubdichte Umlenkrolle mit LabyrinthdichtungDer obere Strang läuft üblicherweise auf flachen Tragrollen, und da dieser Strang die Klemmung ausübt, bestimmt sein Abstand die Gleichmäßigkeit der Druckverteilung. Bei Maschinen mit konventioneller Muldenführung im unteren Strang ist Standard.TrogrollenUndAusbildung von Müßiggängernden größten Teil der Arbeit erledigen, mitImpaktrollenFalls das Material unterhalb der Zuführstelle absinkt, lohnt es sich, sich darüber zu informieren, wie…selbstausrichtende Spannrollenkann das Trackingproblem auf beiden Strängen verringern, da Ausrichtungsfehler an einer Sandwichmaschine nach dem Aufbau der Anlage schwieriger zu beheben sind als an einem offenen Förderband.

Die Riemenscheiben und Antriebskomponenten sind genormt, die Geometrie ist jedoch enger. Die Kopf- und Umlenkrollen des unteren Riemens entsprechen der üblichen Bauart, der obere Riemen verfügt über eigene, kleinere Kopf- und Umlenkrollen an den Stellen, an denen der Riemen die Riementasche verlässt und wieder auf sie trifft. Die Reibung zwischen Riemen und Riemenscheibe muss an beiden Enden geprüft werden, da der obere Riemen typischerweise weniger Umschlingung aufweist und unter Last nicht als erster durchrutschen darf. Ein vollständiger Satz vonFörderbandrollenfür beide Stränge geeignet, undFörderrollenAusgewählt für die Anforderungen an Staub und Feuchtigkeit bei dieser Arbeit, wird es bei dieser Belastung ein billigeres Produkt um ein Vielfaches überdauern.

08Ausfallarten und wann ein Doppelriemen die falsche Antwort ist

Sandwichförderer weisen ein recht vorhersehbares Ausfallmuster auf, das fast immer auf Druck, Kantenbeschaffenheit oder mangelnde Reinigung zurückzuführen ist und nicht auf den Förderbandkörper selbst. Das ist von Vorteil, denn ein Wartungsprogramm, das sich auf diese drei Faktoren konzentriert, gewährleistet die lange Lebensdauer eines Doppelförderbandes, während ein Programm, das sich auf den Austausch des Förderbandes stützt, nicht zielführend ist.

Nun zu dem Teil, der in der Broschüre fehlt. Es gibt Anwendungsfälle, in denen ein Doppelband-Sandwichförderer überhaupt nicht eingesetzt werden sollte. Diese frühzeitig zu erkennen, kann ein sehr teures Projekt verhindern. Bei grobem und klumpigem Material ab ca. 30 mm überbrücken die Klumpen den Zuführspalt und quetschen die Tasche zusammen. Dadurch werden die Bandoberflächen so stark beschädigt, dass kein Deckmaterial lange durchhält. Wählen Sie stattdessen ein Chevron- oder Seitenwandband. Ist das Material nass, kohäsiv oder klebrig, wie z. B. feuchter Ton, anhaftender Filterkuchen oder ölige Späne, bleibt es am oberen Band haften und wird zurücktransportiert. Die Abdichtung schließt sich langsam mit dem eigenen Material. In diesem Fall ist ein offenes Band mit ausreichender Reinigung unempfindlicher.

Bei nur mäßiger Steigung, beispielsweise unter 30 bis 35 Grad, ist ein Doppelgurt schlichtweg ungeeignet. Ein Chevron- oder Seitenwandgurt genügt hier deutlich günstiger. Ist das Material sehr heiß und überschreitet die Betriebstemperatur gängiger Gummimanschetten, sind beide Klemmflächen der Hitze ausgesetzt, was das Problem verschärft. In diesem Fall empfiehlt sich ein Becherwerk oder eine hitzebeständige Alternative. Kann die Anlage die Druckluft oder das mechanische Drucksystem nicht zuverlässig aufrechterhalten, gerät ein aktiv geklemmter Vertikalförderer außer Kontrolle. Eine passive Konstruktion, die den erforderlichen Druck nicht erreicht, ist ebenfalls ungeeignet. Ist das Material empfindlich und darf nicht gequetscht werden, ist zu beachten, dass Klemmen Kompression bedeutet. Daher ist eine Sandwichmaschine für brüchige Produkte ungeeignet, selbst wenn der Winkel dies nahelegt.

Ein weiterer Fall verdient besondere Erwähnung: Ein Sandwichförderer ist keine optimale Lösung, wenn es darum geht, große Lasten über eine lange, flache Strecke zu transportieren, da sich die Kosten und der Aufwand nur bei steilen Förderstrecken lohnen. Bei geringen Steigungen empfiehlt sich ein herkömmliches Schwerlastförderband. Investieren Sie die Differenz lieber in ein hochwertigeres Förderband, bessere Tragrollen und eine ordnungsgemäße Wartung. Doppelförderbänder sind nur in einem schmalen Bereich sinnvoll: bei steilen, feinen und gleichmäßigen Förderstrecken. Außerhalb dieses Bereichs stellen sie die teuerste Lösung für ein Problem dar, das ein einfacheres Förderband bereits bewältigt.

Wenn Sie sich eine Sache aus diesem Artikel merken, dann diese: Ein Doppelförderband ist eine Förderanlage, keine Reibungsanlage, und jede Konstruktionsentscheidung hängt vom Druck ab, den Sie aufbringen und aufrechterhalten wollen. Stimmen Druck, Kanten und Geschwindigkeit beider Bänder, erreichen Sie mit einem Doppelförderband Leistungen, die mit einem offenen Förderband nicht möglich sind. Stimmen diese Punkte nicht, hilft Ihnen auch kein Förderband aus dem Katalog mehr. Wenn Sie eine bestimmte Förderstrecke planen, ist ein Vergleich des Doppelförderbandes mit den Ergebnissen eines offenen Förderbandes ein guter erster Schritt. Beachten Sie dazu auch unsere Hinweise zu …selbstausrichtende Rollen und Riemenführungund wieAufprallrollen schützen Förderbändersind nützliche Ergänzungen zu diesem Artikel. Einen umfassenderen Überblick über die Familie finden Sie in unseremLeitfaden für Hersteller von Förderbändernund für lange, hochspannungsbeaufschlagte Hebebühnen die Wartungshinweise in unseremPrüfleitfaden für StahlseilgurteDirekt auf den unteren Riemen einer hohen Sandwichmaschine auftragen.

Nennen Sie uns Winkel, Tonnage und Material – wir empfehlen Ihnen einen Riemen.

09Häufig gestellte Fragen

Kann ein Sandwichförderer Material tatsächlich senkrecht nach oben, im 90-Grad-Winkel, heben?

Ja, Vertikalförderer sind zwar eine gängige Bauart, aber am schwierigsten instand zu halten. Bei einem Winkel von 90 Grad ist die Schwerkraft maximal, wodurch auch der zum Halten der Last benötigte Leitungsdruck maximal ist – typischerweise über 12 N/mm Bandbreite und oft individuell ausgelegt. Die Materialzufuhr muss gleichmäßig sein, da ein plötzlicher Materialstoß die Fördersäule entweder zum Stillstand bringt oder das Material an einer Kante herausdrückt. Vertikalförderer konzentrieren zudem den Verschleiß am Druckrahmen und an den Bandkanten. Daher sind sie nur dann sinnvoll, wenn die Alternative, üblicherweise ein Becherwerk, für das Material schädlicher ist.

Wie steil dürfen diese Riemen sein, bevor ich besser einen Chevron-Riemen verwenden sollte?

Unterhalb von etwa 30 bis 35 Grad empfiehlt sich die Verwendung eines Chevron- oder Seitenwandförderbandes, um Kosten zu sparen. Ein Doppelförderband ist sinnvoll, wenn die Neigung die Kapazität einer offenen Fläche übersteigt und das Material fein genug ist, um eingespannt zu werden. Dies ist in der Praxis bei den meisten Pulvern und Feinstoffen im Bereich von 40 bis 70 Grad der Fall. Entscheidend ist nicht allein der Winkel, sondern das Material selbst. Grobes, trockenes Zuschlagmaterial wird bei 50 Grad weiterhin besser mit einem Seitenwandförderband transportiert, während feines, rieselfähiges Pulver bei 50 Grad genau das Richtige für ein eingespanntes Förderfach ist.

Welches Material eignet sich am besten für die Innenseite einer eingeklemmten Tasche?

Feines, trockenes und gut abgestuftes Material mit leichter Kantigkeit ist ideal. Daher dominieren Zementrohmehl, Flugasche, Gießereisand und Feinkohle die installierte Basis. Die kleinen Partikel bilden viele Kontaktpunkte, sodass bereits ein mäßiger Druck eine hohe effektive Reibung erzeugt und die Last die Steigung ohne Schlupf bewältigt. Zu vermeiden sind hingegen feuchte und kohäsive Materialien, da diese am Förderband haften bleiben und zurückgetragen werden, sowie runde und rieselfähige Materialien wie Kunststoffgranulat, da die Partikel aneinander reiben und die Klemmkraft nur wenig Halt findet.

Benötigen beide Riemen einen eigenen Antrieb und eine eigene Riemenspannung?

In den meisten Steillaufwerken ja. Zwei unabhängige Antriebe sorgen dafür, dass jeder Riemen mit dem benötigten Drehmoment läuft und die Drehzahlen durch eine Steuerung angeglichen werden. Ein einzelner Antrieb hingegen zwingt zu einem überdimensionierten Riemen und birgt das Risiko von Schlupf. Jeder Riemen benötigt zudem eine eigene Spannvorrichtung, wobei die obere einen Reservehub benötigt, da ein umschließender Riemen, der an Spannung verliert, die Abdichtung der Kanten beeinträchtigt. Erreicht die obere Spannvorrichtung ihren maximalen Hub, tritt Leckage auf. Daher planen die Konstrukteure einen zusätzlichen Hub ein, um die thermische Ausdehnung und die mit der Zeit zunehmende Riemenspannung auszugleichen.

Warum tritt das feine Material ständig an den Seiten aus?

Undichtigkeiten an den Kanten sind fast immer auf die Abdichtung zwischen den beiden Bändern und nicht auf die Bänder selbst zurückzuführen. Läuft das obere Band nicht mittig, schließt sich der Spalt auf einer Seite und öffnet sich auf der anderen, wodurch die offene Seite sofort undicht wird. Ein ungleichmäßiges Kantenprofil oder Materialrückstände, die den Taschenspalt allmählich verkleinern, führen zum gleichen Ergebnis. Abhilfe schafft die Korrektur des Bandlaufs, die Erneuerung der Kantenabdichtung und die Optimierung der Reinigung, sodass beide Seiten trocken zurückkehren. Denn eine abgedichtete Tasche bleibt nur so lange abgedichtet, wie alle drei Bedingungen erfüllt sind.

Wie häufig muss der obere Keilriemen im Vergleich zum unteren ausgetauscht werden?

Das Tragband hat in der Regel eine kürzere Lebensdauer, jedoch nicht aufgrund von Verschleiß durch die Last. Es verschleißt an den Kanten durch Biegung über kleine Rollen, durch Zugkräfte und durch anhaltenden Überdruck. Besonders betroffen ist es bei mangelhafter Reinigung und Materialrücktransport. Bei einer gut eingestellten Maschine, die unter 60 Grad läuft und regelmäßig gereinigt wird, kann das obere Band mehrere Jahre halten. Bei einer heißen, staubigen Vertikalanlage mit stark beanspruchtem Druckrahmen muss es jedoch deutlich häufiger ausgetauscht werden als das untere Tragband. Planen Sie dies bei der Ersatzteilbeschaffung ein.