Wie man ein Stahlseil-Förderband dimensioniert und auswählt: Eine praktische Schritt-für-Schritt-Anleitung

Stahlseilgürtel versagen selten aufgrund eines schwachen Seils. Vielmehr liegt ihr Versagen darin begründet, dass die Seilstärke vor der Kenntnis der Zugkraft gewählt oder die Riemenscheibe anhand einer Tabelle für Gewebegurte dimensioniert wurde. Der Stahl selbst erfüllte seinen Zweck. Die damit verbundenen Entscheidungen hingegen nicht.

Die meisten Suchanfragen nach Stahlseilen für Förderbänder beginnen gleich: Der Käufer möchte nur eine Zahl in eine Bestellanforderung eingeben und diese schnell an das Projektteam weiterleiten. Wir verstehen diesen Wunsch, weshalb unsere erste Antwort in der Regel aus einem kurzen Fragebogen statt einem Preis besteht. Ein Förderband ist kein Bauteil, das man in einem Katalog nachschlägt. Die Berechnung erfolgt anhand des eigenen Förderbandes und funktioniert nur bei einer genauen Beschreibung.

Senden Sie uns Ihre Förderbandleistungsdaten, und wir dimensionieren das Band gemeinsam mit Ihnen.

Die Dimensionierung erfolgt in einer festgelegten Reihenfolge, und diese Reihenfolge ist entscheidend. Erfassen Sie die Belastungsdaten. Berechnen Sie die Anlauf- und Vorspannung. Ermitteln Sie anhand dieser Spannung die Stahlseilgüte mit einem ausreichenden Sicherheitsfaktor. Legen Sie Breite, Deckschicht und Karkasse fest. Wählen Sie die Spleißverbindung und die für die Spleißverbindung geeigneten Rollendurchmesser. Überprüfen Sie Antrieb und Aufwicklung anhand des Ergebnisses. Erstellen Sie das Datenblatt. Prüfen Sie anschließend alles bei der Abnahme. Jedes Bauteil ist ein Glied in einer Kette, und eine Kette ist nur so stark wie ihr schwächstes Glied, das Sie auslassen.

Einsätze im Außendienst haben uns gezeigt, dass ein sichtbarer Defekt fast nie der eigentliche ist. Eine nach vierzehn Monaten aufreißende Spleißstelle bedeutet in der Regel, dass das Förderband nur auf Nennlast ausgelegt war und kein Sicherheitsfaktor berücksichtigt wurde. Eine frühzeitig ermüdende Kordel deutet meist darauf hin, dass die Umlenkrolle einen Durchmesser zu klein für die verwendete Spleißstelle war. Eingerissene Abdeckungen bedeuten in der Regel, dass die Rutsche im falschen Winkel beladen wurde und die Aufprallzone vor der Auslieferung nicht geprüft wurde. Das Förderband wird beschuldigt. Die Dimensionierungskette kommt ungeschoren davon.

Dies ist unser internes Verfahren, das sich an Einkaufsingenieure und Instandhaltungsleiter richtet und nicht an Förderbandkonstrukteure. Es legt Wert auf Daten, die sich bei einer Begehung vor Ort und anhand eines Typenschilds ermitteln lassen, anstatt auf Zahlen, die nur im Bericht Eindruck machen. Es folgen sieben Arbeitstabellen und ein durchgerechnetes Beispiel, das den gesamten Prozess von einer Tonnageangabe in einer Tabelle bis hin zu einem unterzeichneten Datenblatt und dem tatsächlich passenden Förderband erläutert.

Wir fertigen Förderbänder seit 1988 und betreiben heute zehn Produktionslinien, zwei davon speziell für Stahlseil-Förderbänder. Diese Erfahrung ist besonders wertvoll, da uns immer wieder dieselben Fehler begegnen. Für eine Eisenerzanlage mit einer Kapazität von 1.800 t/h wurden wir beauftragt, ein als ST1250 geliefertes Förderband mit einem 1.150 mm breiten Karkassenträger zu überarbeiten. Die gemessene maximale Zugkraft an der Kopfrolle lag 22 Prozent über dem vom ursprünglichen Lieferanten verwendeten Auslegungswert, und die Spleißung wies einen Sicherheitsfaktor von ca. 3,4 anstelle der auf dem Datenblatt angegebenen 6,8 auf. Das Förderband selbst war nicht defekt. Es war für eine nicht existierende Belastung dimensioniert worden.

Das folgende Verfahren führen wir also im Haus durch. AlsHersteller von FörderbändernDie Größenberechnung ist für uns fester Bestandteil des Produkts und keine bloße Formalität vor der Preisfestlegung. Sie wird in unserer Manufaktur von Hand gefertigt.Förderbandfabrikund wird von einem zweiten Ingenieur überprüft, bevor es schriftlich festgehalten wird. Wenn Sie lediglich die Bedeutung einer Note oder einer Abdeckungsklasse entschlüsseln müssen, ist unserSpezifikationsreferenz für StahlseilgürtelqualitätenDiese Tabellen werden in diesem Artikel behandelt. Es geht darum, wie diese Tabellen ihren Platz in einer Entscheidung finden.

01Schritt 1: Sammeln Sie die Zolldaten, bevor Sie Angebote abgeben.

Wenn dieser Schritt unzureichend ist, lässt sich der nachfolgende Aufwand nicht mehr kompensieren. Das Leistungsdatenblatt ist mehr als nur ein Dokument. Es ist die einzige Grundlage der Berechnung, und ein Förderband, das zwanzig Jahre lang einwandfrei läuft, wurde in der Regel von Anfang an präzise von jemandem beschrieben, der die Anlage persönlich besichtigt hat, anstatt nur die Ausschreibungsunterlagen abzuschreiben.

Beginnen Sie mit dem Förderer, nicht mit dem Band. Bandbreite, Muldenwinkel und Tragrollenabstand bestimmen die Kapazität und den Durchhang zwischen den Tragrollen. Achsabstand und Hubhöhe bestimmen die Steigungskomponente der Zugkraft, die bei langen Überlandanlagen oft den größten Einzelfaktor darstellt. Antriebsleistung und Umschlingungswinkel der Riemenscheibe bestimmen, wie viel der Gesamtspannung vor Schlupf übertragen werden kann. Berücksichtigen Sie anschließend die Materialeigenschaften, die die Deckkraft stärker beeinflussen als die Kordfestigkeit.

Zwei Kennzahlen fehlen häufiger als alle anderen. Die erste ist der Förderspitzenfaktor, das Verhältnis zwischen durchschnittlicher und maximaler Förderleistung. Förderbänder mit Rutschenbeschickung und Ausgleichsbehälter können kurzzeitig 20 bis 30 Prozent über dem Auslegungsdurchsatz liegen, und ein auf Durchschnittswerten basierendes Förderband ist genau dann unterbelastet, wenn es am stärksten beansprucht wird. Die zweite Kennzahl ist der bereits vorhandene nutzbare Förderweg. Eine nachträgliche Verlängerung des Förderwegs ist teuer. Vermutlich ist sie kostenlos, solange das Förderband seinen Hub nicht erreicht.

Wir bitten um die Daten zur Förderleistung, bevor wir ein Angebot erstellen. Auf einem 900 m langen Förderband, das ein Zementwerk beschickt, hatte der vorhandene Förderwagen nur 4,2 m nutzbare Förderhöhe für ein Band, das nach Berücksichtigung von Dehnung, Kriechen und zwei Verbindungsstellen fast 6 m benötigte. Der Betreiber hatte bereits ein neues Band bei einem anderen Hersteller bestellt.Lieferant von FörderbändernDer Riemen selbst war in Ordnung. Die Konstruktion hingegen nicht, und die Nachbesserung kostete mehr als der Riemen selbst.

Erstellen Sie das Dokument und lassen Sie es vom Instandhaltungsleiter und vom Produktionsleiter unterschreiben. Sobald sich zwei Abteilungen einmal auf die Tonnage geeinigt haben, gibt es ab dem neunten Monat keine Diskussionen mehr darüber.

02Schritt 2: Berechnen Sie die Riemenspannung, nicht die Riemennummer.

Die drei Dimensionen, die bei einer Dimensionierungsberechnung tatsächlich berücksichtigt werden, sind die Teilung der Kordeln, die Dicke der Abdeckung und die Beschaffenheit der Kanten.

Die Spannung ergibt sich aus physikalischen Gesetzen, nicht aus einer Produkttabelle. Bei einem geraden Förderband mit geringer Steigung sind nur zwei Faktoren relevant: die Reibung über die gesamte Länge und das Gewicht des transportierten Materials samt Förderband. Bei Förderbändern mit tatsächlicher Förderleistung ist der zweite Faktor in der Regel dominant.

Unter Verwendung des in DIN 22101 beschriebenen durchschnittlichen Reibungsverfahrens arbeiten wir mit folgender Gleichungsform:

T_e= f × L × g × (2m_B+ m_ich+ q) + (2m_B+ q) × g × H

Hierbei ist L der Mittelpunktsabstand in Metern, H die Auftriebskraft in Metern._Bist die Masse des Riemens pro Meter, m_ichist die äquivalente Masse der rotierenden Tragrollenteile pro Meter, q die Materialmasse pro Meter und f der Reibungsfaktor. Bei einem gut ausgerichteten und ordnungsgemäß gewarteten Förderband mit intakten Tragrollen beginnen wir mit f = 0,022 und erhöhen den Wert bei verschmutzten, falsch ausgerichteten oder schlecht geschmierten Anlagen. Werte unter 0,018 sind für Vertriebsmitarbeiter ungeeignet.

Die Materialkennzahl lässt sich leicht herleiten. Bei 3.000 t/h und 4,5 m/s transportiert das Förderband 3.000 geteilt durch 3.600 geteilt durch 4,5, also 185 kg pro Meter. Vergleicht man dies mit dem Eigengewicht des Förderbandes von ca. 42 kg/m bei einer ST1250-Konstruktion mit 1.200 mm Breite, wird sofort deutlich, dass die Last vom Förderband selbst getragen wird. Ein Stahlseilförderband wurde gewählt, weil es diese Last über eine große Spannweite transportieren und die Spleißung überstehen kann, nicht weil es besonders exotisch wäre.

Die effektive Spannung wird dann zwischen der Zugseite und der Leerlaufseite aufgeteilt. Bei einer einzelnen Antriebsscheibe beträgt die Spannung auf der Leerlaufseite T._egeteilt durch (e^μθ− 1), und die enge Seite ist einfach T_eplus T₂Der Umschlingungswinkel und die Reibungsverluste bestimmen dieses Verhältnis und sind der Grund dafür, dass dasselbe Förderband bei identischer Tonnage auf einem Förderband gut funktionieren kann, auf einem anderen jedoch nur bedingt.

Führen Sie die Berechnung an unserem Beispiel durch. Ein 1200 mm breites Förderband mit einem Achsabstand von 1200 m und einer Förderhöhe von 60 m, das 3000 t/h Eisenerz mit einer Geschwindigkeit von 4,5 m/s transportiert, ergibt einen Reibungsterm von ca. 84 kN und einen Förderterm von ca. 158 kN, also T_eDie Last beträgt etwa 242 kN. Bei einer Umschlingung von 190° und einer Riemenscheibe mit Belag bei μ = 0,35 beträgt die Last auf der schlaffen Seite etwa 110 kN und auf der gespannten Seite etwa 352 kN. Dividiert man dies durch die Riemenbreite, erhält man 294 N pro mm Riemen.

Diese letzte Zahl ist die einzige Angabe, die ein Förderbandhersteller wirklich benötigt. Alles davor ist die Pflicht, alles danach die Einhaltung der Vorschriften. Sollten Sie jemals ein Angebot erhalten, das ohne diesen Zwischenschritt direkt von der Tonnage zur Güteklasse springt, kaufen Sie die Annahme des Lieferanten anstelle Ihres eigenen Förderbandes.

Achten Sie bei der Berechnung auch auf einen weiteren Punkt. Wenn Ihre vorhandenen Riemen einindustrielles FörderbandBei Gurten aus Textilmaterial sollten die alten Sicherheitsgewohnheiten nicht auf Stahlseilgurte übertragen werden. Textilgurte tolerieren eine geringere Spannung und eine gröbere Handhabung. Ein Stahlseilgurt hingegen ist ein steifes Bauteil mit geringer Dehnung, und die Spannung am höchsten Punkt der Gurtlänge bestimmt seine Lebensdauer. Käufer, die von einem Textilgurt umsteigen, sollten dies unbedingt beachten.GummiförderbandBei Stahlseilkonstruktionen sind viele überrascht, wie viel des Auslegungsspielraums zuvor im Zuge der Dehnung verborgen war.

03Schritt 3: Umrechnung der Zugspannung in eine Stahlseilgüte und einen Sicherheitsfaktor

Eine Güteklasse gibt die nominelle Kordfestigkeit in Newton pro Millimeter Bandbreite an. ST2000 bedeutet, dass die Karkasse für 2.000 N/mm ausgelegt ist. Dieser Wert entspricht nicht der Betriebsspannung. Die Betriebsspannung ergibt sich aus der Güteklasse geteilt durch einen Sicherheitsfaktor; dieser Sicherheitsfaktor ist maßgeblich für die praktische Anwendung.

DIN 22131 und ISO 15236 bilden die Grundlage für die Stahlseilpraxis im Bergbau und Hafenbau. Im Dauerbetrieb streben wir einen Faktor von etwa 6,7 ​​zwischen Nennfestigkeit und Zugkraft an der Zugseite an. Den unteren Bereich dieses Bereichs akzeptieren wir nur bei Förderbändern mit guter Ausrichtung, sanftem Anlauf und nachgewiesener Spleißfestigkeit. Beim Anfahren erlauben wir einen Faktor bis zu etwa 4,5, da die Beschleunigung einen Trägheitsfaktor hinzufügt, der verschwindet, sobald das Band seine Drehzahl erreicht hat.

Wenden wir das auf das Beispiel an. Eine hohe Seitenspannung von 294 N/mm erfordert eine Nennzugfestigkeit von 294 multipliziert mit 6,7, also 1970 N/mm. ST1600 ist mit einem Faktor von 5,4 zu niedrig. ST2000 ergibt 6,8, und das ist die korrekte Antwort, nicht weil eine höhere Zahl besser wäre, sondern weil 6,8 im zulässigen Bereich liegt und 5,4 nicht. Bei demselben Antrieb mit einer Beschleunigung von 0,15 m/s² erreicht die Anfahrzugfestigkeit etwa 342 N/mm, und der Anfahrfaktor sinkt auf etwa 5,9, was im optimalen Bereich liegt.

Lesen Sie die Tabelle als Filter, nicht als Menü. Suchen Sie die erste Zeile, deren zulässige Betriebsspannung Ihren berechneten Wert überschreitet. Überprüfen Sie dann die Spleißstelle und die Rolle anhand dieses Wertes. Der häufigste Dimensionierungsfehler ist nicht die Unterdimensionierung, sondern die Verwendung einer höheren Güteklasse, um ein Problem zu lösen, das sich durch die Güteklasse nicht beheben lässt. Wenn ein Riemen an der Spleißstelle versagt, erhöht eine höhere Seilgüte zwar die Spannung, die die Spleißstelle aushalten muss, aber die Sicherheitsmarge ändert sich kaum.

Eine höhere Qualitätsstufe kostet Sie doppelt. Ein schwereres Karkassengewebe erhöht die Gurtmasse, was beide Terme in der Spannungsgleichung erhöht, sodass die erforderliche Qualitätsstufe erneut ansteigt. Käufer vergleichenGroßhandel FörderbänderBei Angeboten über alle Qualitätsstufen hinweg sollte ein tatsächlicher Preissprung zwischen ST1250 und ST2000 erwartet werden, und dieser Sprung sollte durch eine Spannungsberechnung und nicht durch die Vorliebe für eine größere Zahl auf dem Etikett gerechtfertigt sein.

04Schritt 4: Breite, Deckschicht und Karkasse fixieren

Sobald die Güteklasse festgelegt ist, bleiben vier Entscheidungen übrig, die sich gegenseitig beeinflussen: Breite, Deckschicht, Deckschicht und Materialzusammensetzung. Werden diese Parameter nacheinander in der Reihenfolge ihres Auftretens im Datenblatt ausgewählt, führt dies dazu, dass der Riemen in einer Spalte überdimensioniert und in der nächsten unterdimensioniert ist.

Bei einem langen Überlandflug sind sowohl die Steigungsspannung als auch der Aufwickelhub für die Riemenwahl ausschlaggebend.

Die Bandbreite hängt in erster Linie von der Förderleistung ab. Teilen Sie die geplante Fördermenge durch die Schüttdichte und die Bandgeschwindigkeit, um den Querschnitt des zu transportierenden Materials zu ermitteln. Vergleichen Sie diesen mit dem nutzbaren Trogquerschnitt für Ihre Bandbreite und Ihren Trogwinkel und berücksichtigen Sie dabei einen angemessenen Sicherheitsabstand. Eine Belastung des Bandes von mehr als etwa 80 Prozent seiner theoretischen Kapazität führt zu Materialverlusten an den Seitenwänden und einem unruhigen Bandlauf auf der Steigung.

Die Korngröße setzt eine Untergrenze für die Bandbreite. Eine gängige Faustregel besagt, dass die Bandbreite bei unsortiertem Rohmaterial mindestens dem Dreifachen und bei gesiebtem Material mindestens dem Doppelten der größten Korngröße entsprechen sollte. Wird dies missachtet, kommt es zu Kantenschäden, Beschädigungen der Kordseile an der Belastungsstelle und einer zwar optisch einwandfreien Abdeckung, während der Spleißbereich unbemerkt Schaden nimmt. Die Muldenbildung ist ein weiterer wichtiger Faktor für die Bandbreite. Sehr steife Stahlseilkonstruktionen benötigen ausreichend Breite, um eine stabile Mulde im gewünschten Umlenkwinkel zu bilden. Schmale Bänder mit einem Winkel von 45 Grad sind bekanntermaßen eine Ursache für Kantenspannungen.

Die Dicke der Deckschicht dient der Verschleißfestigkeit und ist keine Designfrage. Die obere Deckschicht fängt Stöße und Abrieb ab. Die untere Deckschicht nimmt den Kontakt mit der Riemenscheibe und der Umlenkrolle sowie Materialverluste auf der Rücklaufseite auf. Daher ist es selten sinnvoll, unter 5 mm zu gehen, selbst wenn der Kunde eine Gewichtsersparnis wünscht. Bei einem 1200 mm breiten ST2000-Förderband mit Eisenerz würden wir üblicherweise 6 bis 8 mm Deckschicht oben, abhängig von der Korngröße und der Fallhöhe, und 5 oder 6 mm unten anstreben.

Die Auswahl der Trennmittel richtet sich nach dem Material und nicht nach der Tonnage. Abrasives, trockenes, grobes Erz erfordert ein Trennmittel mit hoher Abriebfestigkeit. Bei feuchtem, klebrigem, feinem Material stehen Trenneigenschaften und Reinheit im Vordergrund. Heißer Klinker oder Sinter benötigt ein hitzebeständiges Trennmittel, und jede unterirdische oder geschlossene Handhabung erfordert eine feuerbeständige Konstruktion, die den örtlichen Vorschriften und den Anforderungen des Versicherers entspricht.abriebfestes FörderbandReichweite und diehitzebeständiges FörderbandDie Bandbreite entsteht genau deshalb, weil diese beiden Aufgaben das Verbundmaterial in unterschiedliche Richtungen ziehen.

Überprüfen Sie anschließend das gesamte Set anhand der Komponenten, die damit in Berührung kommen. Auswurfkanalverkleidungen, Seitenschutzgummis, Aufprallbetten und Spannrollen interagieren alle mit dem von Ihnen beschriebenen Riemen, und ein Riemen, der auf dem Papier korrekt ist, kann dennoch im Zusammenspiel mit den umliegenden Bauteilen ungeeignet sein.Leitfaden zur Auswahl von FörderbandkomponentenWir haben die Schnittstellenbeschreibung veröffentlicht, und es lohnt sich, zehn Minuten zu investieren, bevor die Spezifikation endgültig festgelegt wird.

Anlagen kaufen Riemen fast nie einzeln. Bei einer Anlagenabschaltung, bei der ein Stahlseilriemen ausgetauscht wird, werden üblicherweise gleichzeitig auch die Keilriemen an Brecher- und Lüfterantrieben gewechselt.Hersteller von AntriebsriemenReichweite und dieKeilriemenherstellerDie im Katalog enthaltenen Informationen werden oft in derselben Anfrage zitiert. Das hat nichts mit der Spannungsberechnung zu tun. Es hängt vielmehr damit zusammen, dass das Wartungsteam bereits vor Ort ist.

05Schritt 5: Dimensionierung der Spleißverbindung, der Riemenscheibendurchmesser und des Spannwegs

Dieser Schritt entscheidet darüber, ob ein Gürtel wirklich funktioniert oder nur ausreichend stabil ist. Drei Faktoren spielen hier eine Rolle, und alle drei werden vom Seil selbst und nicht von den Bezügen bestimmt.

Stahlseilgürtel werden durch Verschachteln der Seile über eine definierte Länge und anschließendes Vulkanisieren der Verbindung gespleißt. Die Spleißstelle ist konstruktionsbedingt die schwächste und zugleich fehleranfälligste Stelle des Gürtels. Seilteilung und Seildurchmesser bestimmen den Arbeitsbereich des Spleißers, und die Länge der Verbindung nimmt mit der Güteklasse zu. Eine Spleißstelle bei einer ST2000-Konstruktion ist typischerweise etwa 1,5 m bis 2,2 m lang, und jeder Millimeter davon muss zugeschnitten, gereinigt, verlegt und unter kontrolliertem Druck und kontrollierter Temperatur ausgehärtet werden. Vor Ort bestehen wir auf einem Spleißprotokoll anstelle einer mündlichen Bestätigung, da die entscheidenden Werte Aushärtezeit, Aushärtetemperatur und tatsächlich ausgeübter Druck sind, nicht die Länge der fertigen Verbindung.

Der Rollendurchmesser ist die nächste und am häufigsten übersehene Einschränkung. Stahlseilkarkassen sind deutlich weniger tolerant gegenüber engen Biegungen als Gewebegurte. Gemäß DIN 22131 ist der Mindestdurchmesser an die Seildicke gekoppelt. Als Faustregel gilt ein Antriebsrollendurchmesser von mindestens dem 150-Fachen des Seildurchmessers, wobei Umlenk- und Endrollen etwas enger laufen dürfen. Eine Änderung der Seilqualität verändert unbemerkt den Seildurchmesser. Daher ist es ein häufiger Fehler, die Seilqualität zu erhöhen, ohne die Geometrie der Rollen anzupassen.

Der Aufwickelhub ist der dritte Faktor. Stahlseilbänder weisen eine geringe Dehnung auf, was beim Spleißen und Muldenbau von Vorteil ist. Das bedeutet jedoch nicht, dass sich der Förderwagen nie bewegt. Die elastische Arbeitsdehnung von etwa 0,2 bis 0,3 Prozent des Achsabstands wird nach Entlastung der Spannung wiederhergestellt. Die bleibende Kriechdehnung erhöht sich im ersten Jahr, und jeder weitere Spleiß verbraucht eine Spleißlänge an Verfahrweg. Kommt noch eine Reserve hinzu, wird dies bei langen Förderbändern erheblich. Im vorliegenden Beispiel ergeben 1200 m Achsabstand bei 0,25 % Elastizität, 0,1 % Kriechdehnung, einem 2 m langen Spleißzuschlag und einer 40-prozentigen Reserve einen nutzbaren Verfahrweg von knapp 8 m.

Die oben genannten Werte sind Richtwerte für die erste Planungsphase und ersetzen nicht den im Herstellerdokument angegebenen Seildurchmesser. Zwei Lieferanten können ST2000 mit unterschiedlichen Seildurchmessern anbieten, und die benötigte Rolle richtet sich nach der Zeichnung, nicht nach der Güteklasse. Dies ist einer der Gründe, warum wir die Zeichnung des Förderbandes einsehen möchten, bevor ein Angebot verbindlich wird, und warum eine sorgfältige Prüfung so wichtig ist.FörderbandverteilerOder die Mühle wird immer danach fragen.

Auf einem 1400 m langen Hafenförderband instrumentierten wir den Aufwickelwagen in den ersten 18 Betriebsmonaten. Bereits nach sechs Monaten waren 62 % des verfügbaren Hubs ausgeschöpft, fast der gesamte Hub in den ersten drei Monaten. Der Hub war ausschließlich auf Basis der elastischen Dehnung ausgelegt, ohne Berücksichtigung von Kriechen und einer späteren Spleißung. Das Förderband war korrekt dimensioniert und fachgerecht gespleißt, und dennoch würde der Hub innerhalb von vier Jahren aus Gründen, die nichts mit dem Seil zu tun hatten, erschöpft sein.

06Schritt 6: Überprüfen Sie das Laufwerk, das Ausgangsgehäuse und das Aufnahmeverhalten.

Ein im stationären Betrieb korrekt laufender Riemen kann dennoch beim Beschleunigen versagen. Beim Beschleunigen spielt die Massenträgheit eine Rolle, das Motordrehmoment ist am höchsten, und eine mangelhafte Antriebskonstruktion äußert sich durch Schlupfspuren am Riemen und einen verbrannten Geruch in der Nähe der Riemenscheibe.

Beginnen Sie mit der Antriebsleistung. Multiplizieren Sie die effektive Zugkraft mit der Bandgeschwindigkeit und dividieren Sie das Ergebnis durch den Wirkungsgrad des Antriebs. Im vorliegenden Beispiel entsprechen 242 kN bei 4,5 m/s etwa 1.090 kW am Band. Bei einem realistischen Wirkungsgrad des Antriebsstrangs benötigen Sie daher eine installierte Leistung von ca. 1.250 kW. Liegt die installierte Leistung darunter, erreicht das Förderband entweder nicht die geplante Förderleistung oder es erreicht diese mit einem heißeren und stärker belasteten Band als in der Berechnung angenommen.

Prüfen Sie anschließend den Anlaufvorgang sorgfältig. Die Beschleunigungsspannung ergibt sich aus der Massenträgheit von Riemen, Fördergut und rotierenden Umlenkrollen multipliziert mit der Beschleunigung. Bei unseren Werten und einer Anfahrrampe von 0,15 m/s² erhöht sich die Spannung um ca. 58 kN. Dadurch steigt die Zugkraft auf der Zugseite von 352 kN auf etwa 410 kN, und der Sicherheitsfaktor beim Anlauf sinkt von 6,8 auf ca. 5,9. Das liegt zwar noch im zulässigen Bereich, ist aber auch der Grund, warum sich bei langen Stahlseilanlagen der Einsatz eines Sanftanlaufs, einer Flüssigkeitskupplung oder eines Frequenzumrichters lohnt. Bei vier oder fünf Antrieben ist diese Prüfung noch wichtiger, da die Lastverteilung selten optimal ist und der Antrieb mit der schlechtesten Leistung die Spannung in seinem Abschnitt vorgibt.

Berücksichtigen Sie auch den Fall der Verzögerung, insbesondere bei Förderbändern mit Hubvorrichtung. Ein belastetes, schräges Förderband, das zum Stillstand kommt, benötigt ausreichend Bremskraft, um ein Zurückrollen zu verhindern. Gleichzeitig muss das Bremsmoment so gering sein, dass die Verbindungsstelle nicht beschädigt wird. Wir haben schon schräge Förderbänder gesehen, die perfekt auf die Betriebsspannung ausgelegt waren und durch eine blockierende Bremse zerstört wurden. Stellen Sie diese Frage bei der Dimensionierung, nicht erst nach dem ersten Vorfall.

Prüfen Sie bitte die Riemenspannvorrichtung. Eine Schwerkraft-Spannvorrichtung hält die Spannung auf der losen Seite annähernd konstant. Dies ist beim Anfahren am schonendsten und gibt dem Riemen die Möglichkeit, die Beschleunigung aufzunehmen, ohne den Halt zu verlieren. Eine Seilwinde oder eine hydraulische Spannvorrichtung mit festem Hub kann ebenfalls gut funktionieren, muss aber so eingestellt sein, dass der Riemen bei Kälte nicht zu stark und an einem warmen Nachmittag nicht zu schwach gespannt ist. Verfügbarer und nutzbarer Hub sind unterschiedliche Werte; nur einer davon ist in der Zeichnung angegeben.

Prüfen Sie abschließend die beiden geometrischen Faktoren, die die Lebensdauer des Förderbandes erheblich verkürzen, ohne jemals im Datenblatt aufgeführt zu sein. Der Abstand der Tragrollen und der Durchhang bestimmen die Mindestspannung, die das Förderband zwischen den Stützen aufweisen muss. Die alte Regel, den Durchhang bei etwa zwei Prozent des Rollenabstands zu halten, ist für Stahlseilförderbänder mit feinem Material nach wie vor gültig. Vertikale Kurven erfordern einen Mindestradius, der mit der Spannung zunimmt. Bei einer langen Förderstrecke mit konkaver Kurve muss dieser Radius anhand der tatsächlichen Spannung an diesem Punkt und nicht anhand eines Durchschnittswerts überprüft werden. Bei Tunnel- und Grubenförderern sorgt dieselbe Geometrieprüfung für eine lange Lebensdauer.Förderband für den BergbauDer Gürtel wird vor Abnutzung geschützt, da seine Kanten an der Struktur scheuern.

Wir überprüften ein Phosphatförderband mit einer Kapazität von 2.400 t/h, dessen installierter Antrieb 1.100 kW leistete. Der Leistungsbedarf im Betrieb lag bei 1.240 kW. Das Förderband war jahrelang in Betrieb, weshalb es auch niemand hinterfragt hatte. Allerdings war das Förderband dauerhaft unter höherer Spannung und die Riemenscheibe heißer als vorgesehen. Auf den ersten Blick schien die Anlage in Ordnung zu sein. Die Belastung war lediglich etwas höher als ursprünglich berechnet.

07Schritt 7: Erstellen Sie ein Spezifikationsblatt, das jemand anderes ableiten kann.

Jede Zahl auf dem Blatt sollte sich auf einen Zollwert, eine Norm oder eine Berechnung zurückführen lassen.

Eine Spezifikation ist dann fertiggestellt, wenn ein zweiter Ingenieur, der nie mit Ihnen gesprochen hat, sie lesen, die Spannungsprüfung wiederholen und zum gleichen Ergebnis hinsichtlich Güteklasse und Riemenscheibendurchmesser gelangen kann. Lässt sich eine Zahl auf der Seite nicht auf eine Eingangsgröße, eine Norm oder eine Berechnung zurückführen, ist sie dort überflüssig.

Tragen Sie die Betriebsdaten oben in den gleichen Einheiten ein, in denen Sie sie erfasst haben. Dazu gehören: Auslegungskraft, Förderstromstärke, Schüttdichte, Stückgröße, Bandgeschwindigkeit, Achsabstand, Förderhöhe, Steigung, Muldenwinkel, Materialtemperatur und die geltenden Betriebsnormen. Geben Sie anschließend die berechnete effektive Zugkraft, die Zugkraft auf der Zugseite, die Zugkraft pro Millimeter und den Sicherheitsfaktor sowohl im Betrieb als auch beim Anfahren an. Dieser kurze Abschnitt ermöglicht die Nachvollziehbarkeit der restlichen Daten und umfasst zehn Zeilen.

Dann folgt die Beschreibung des Gurtes selbst, die so detailliert sein muss, dass ein Austausch nicht unbemerkt bleibt. Gurtbreite und Güteklasse allein reichen nicht aus. Sie benötigen den Korddurchmesser und die Kordteilung, die Anzahl der Kordlagen oder den Hinweis, dass es sich um eine einlagige Konstruktion handelt, die Dicke der Ober- und Unterseite der Deckschicht, die Art des Verbundmaterials und die Norm, nach der es geprüft wurde, die Kantenkonstruktion sowie die Masse des fertigen Gurtes pro Meter. Für Stahlseilgurte gelten üblicherweise die Normen DIN 22131 und ISO 15236-1, wobei die Deckschichtklassen nach DIN 22102 für die Textilseite und die Abriebfestigkeitsprüfung nach ISO 4649 für die meisten Angaben zum Verbundmaterial definiert sind.

Fassen Sie die Schnittstellenanforderungen in einem Dokument zusammen. Mindestdurchmesser von Antriebs-, Umlenk- und Umlenkrolle, Art der Rollenbelag, Spleißverfahren und Nennspleißlänge, Aushärtungstemperatur und -druckbereich, erforderlicher nutzbarer Aufwickelhub sowie die auf der Rolle markierte Laufrichtung des Riemens. Dreißig zusätzliche Zeilen ersparen Ihnen eine dreiwöchige Diskussion.

Fügen Sie die erwarteten Nachweise bei. Dazu gehören ein Maßbericht, Messungen der Deckschichtdicke des fertigen Förderbandes, Haftungswerte zwischen Deckschicht und Kord sowie ein Zugversuch am fertigen Karkassengewebe. Jedes von uns ausgelieferte Förderband wird mit einem Prüfbericht inklusive Chargenreferenzen geliefert. Diese Chargenberichte werden aufbewahrt, da sich Fragen zu einem drei Jahre im Einsatz befindlichen Förderband anhand von Dokumenten stets schneller beantworten lassen als aus dem Gedächtnis.

Eine weitere Gewohnheit, die es wert ist, übernommen zu werden: Verwenden Sie für die Spezifikationsnummerierung die gleichen Kennzeichnungen wie für Ihre Anlagen und bewahren Sie das genehmigte Datenblatt direkt am Förderband auf, anstatt es in einem Archivordner zu archivieren. Wenn das Förderband in acht Jahren ausgetauscht wird, hat die ausführende Person zwar nicht Ihre E-Mail-Adresse, aber die Datei und weiß genau, welche Werte auf Annahmen und welche auf Messungen beruhen. Unser eigener Freigabeprozess ist dokumentiert.QualitätssicherungDie Reihenfolge und der Inspektionsplan auf dem Blatt sind es, die dieser Reihenfolge Bedeutung verleihen und sie nicht nur dekorativ machen.

Man kann auch erkennen, wie sich damit der in Schritt eins begonnene Kreislauf schließt. Die Zolldaten, mit denen der Prozess begonnen hat, stehen an erster Stelle auf dem Datenblatt, und die Abnahmetests am Ende sind der einzige Weg, um nachzuweisen, dass das Datenblatt eingehalten wurde. Eine Messkette, die an einem Ende fehlt, ist keine Kette, sondern eine Reihe von Einzelkäufen.

08Schritt 8: Bei der Abnahme prüfen und das Ergebnis zurückmelden

Die Abnahme ist nicht einfach eine Unterschrift auf einem Lieferschein. Sie ist der Moment, in dem die Berechnung mit einem Maßband abgeglichen wird, und die letzte Chance, einen Fehler zu erkennen, bevor das Förderband unter einer Erzladung begraben wird.

Führen Sie die Dokumentenprüfung durch, solange sich die Rollen noch auf dem LKW befinden. Vergleichen Sie Breite, Fertigstärke und Deckschichtdicke mit der freigegebenen Zeichnung. Achten Sie auf die Längenangabe und die Rollenmarkierung, da ein falsch herum gespleißtes Förderband auf einem Förderband mit hohen Nachbesserungskosten verbunden ist. Nehmen Sie anschließend eine kurze Probe von einem Ende, trennen Sie diese ab und zählen Sie die Fäden. Überprüfen Sie Durchmesser und Teilung anhand der freigegebenen Zeichnung. Diese einfache, zerstörende Prüfung an einem 300 mm langen Reststück ist die kostengünstigste Absicherung für jede Bestellung.

Verlangen Sie an der Spleißstelle das Aushärtungsprotokoll anstelle einer mündlichen Aussage. Temperatur, Druck und Haltezeit müssen innerhalb der mit dem Riemenhersteller vereinbarten Bereiche liegen. Eine zu kurz ausgehärtete Spleißstelle besteht jede Sichtprüfung und öffnet sich dennoch im Betrieb; die Ursache lässt sich dann nicht mehr feststellen.

Messen Sie dann weiter. Eine Hubmessung in der ersten Woche und eine Verschleißmessung nach neunzig Tagen bilden einen Feedback-Kreislauf, der die Spezifikation optimiert und die nächste Bestellung verbessert. Liegt der Antriebsstrom 8 Prozent über der Prognose, bedeutet dies, dass der Reibungsfaktor in der Berechnung zu optimistisch war. Diese Korrektur sollten Sie in die nächste Förderanlage desselben Typs einbeziehen.

Wenn Sie über Sprachgrenzen hinweg einkaufen oder mit einem Zwischenhändler zwischen Werk und Mühle zu tun haben, verwenden Sie eine schriftliche Prüfliste statt Vertrauen.Checkliste für Käufer mit zwölf Punkten, die vor der Bestellung überprüft werden solltendeckt die kommerzielle Seite dieses Prozesses ab und passt gut zu den oben genannten technischen Schritten.

Noch ein abschließender Gedanke zur Förderkette. Jede Störung, zu der wir gerufen werden, hat ihren Ursprung irgendwo in diesen acht Schritten, und die Ursache ist fast nie das Seil. Meistens liegt es an einem fehlenden Stoßspannungsfaktor, einer angenommenen Spannvorrichtung, einer nach einer Gefälleänderung noch im alten Durchmesser befindlichen Umlenkrolle oder einer hastig ausgeführten Spleißverbindung. Teams, die die Betriebsdaten dokumentieren und das Abnahmeprotokoll prüfen, melden sich selten wegen eines defekten Förderbandes. Sie melden sich meist wegen des nächsten Förderers.

Senden Sie uns Ihre Zolldaten zur Größenprüfung.

09Häufig gestellte Fragen

Auf welche Zugkraft sollte ein Stahlseilgürtel ausgelegt werden?

Die Spannung an der Zugseite im Punkt der maximalen Belastung ist entscheidend, nicht die durchschnittliche Spannung und nicht die Motorleistung. Bei einem geneigten Förderband liegt dieser Punkt üblicherweise direkt hinter der Kopfrolle auf der belasteten Seite, wo die Seilspannung am höchsten ist. Rechnen Sie diesen Wert in Newton pro Millimeter Breite um und berücksichtigen Sie anschließend Ihren Sicherheitsfaktor. Ein auf durchschnittlicher Spannung ausgelegtes Band besteht zwar alle Prüfungen, versagt aber im praktischen Einsatz. Die Verbindungsstelle ist dabei meist der erste Hinweis.

Welche ST-Sorte eignet sich für ein 1.200 m langes Förderband mit einer Förderleistung von 3.000 t/h Eisenerz?

Verwenden Sie die Zahlenwerte anstelle der Leiter. In unserem Beispiel liegt die effektive Zugkraft bei etwa 242 kN, die Zugkraft auf der Zugseite bei etwa 352 kN und die Beanspruchung bei etwa 294 N/mm Breite auf einem 1200 mm breiten Band. ST1600 ergibt einen Faktor von etwa 5,4, was für einen gleichmäßigen Lauf zu gering ist, und ST2000 ergibt etwa 6,8, was innerhalb des von uns angestrebten Bereichs liegt. Die Lösung ist eine Berechnung mit einer Güteklasse als Ergebnis, niemals umgekehrt.

Welchen Hub benötigt ein Stahlseilgürtel?

Mehr als die meisten erwarten, obwohl Stahlseilgurte sich deutlich weniger dehnen als Gewebegurte. Berücksichtigen Sie die elastische Dehnung unter Betriebsspannung, das bleibende Kriechen im ersten Jahr, eine zusätzliche Spleißlänge für jede geplante Verbindung sowie eine Reserve. Bei einer Achslänge von 1200 m ergibt das einen nutzbaren Hub von ca. 8 m. Überprüfen Sie den tatsächlich nutzbaren Wert vor Ort, da die Nennlänge des Förderers und der verfügbare Hub selten übereinstimmen.

Kann ich den Riemenscheibendurchmesser verringern, um Platz oder Kosten zu sparen?

Nur wenn die Kordel es zulässt, und die Kordel ist nach Festlegung des Gefälles nicht mehr verhandelbar. Der Mindestdurchmesser der Riemenscheibe skaliert mit dem Kordeldurchmesser, und ein Kürzen der Kordel führt zu Materialermüdung der Außenkordeln, die auch durch keine Ummantelungsdicke kompensiert werden kann. Wenn der Platz eine kleine Riemenscheibe erfordert, ist es ratsam, das Gefälle, die Antriebsanordnung oder den Förderweg zu überprüfen. Wir würden lieber eine neue Planung vornehmen, als einen Riemen zu liefern, der an der Riemenscheibe ausfällt.

Warum wird ein Stahlseilgürtel vor Ort und nicht im Werk gespleißt?

Da ein einsträngiges Förderband auf einem langen Förderband nicht als einteiliges Stück transportiert werden kann und die Verbindung im selben Gehäuse hergestellt werden muss, das die Last trägt, liegt die Qualität der Verbindung in den Händen des Montageteams. Deshalb benötigen wir ein Aushärtungsprotokoll und kein Foto. Länge, Temperatur, Druck und Zeit sind entscheidend, und eine bei falscher Temperatur ausgehärtete Verbindung sieht ein Jahr lang perfekt aus. Mobile Pressen und geschulte Monteure sind der Schlüssel zu einer einwandfreien Installation.

Wie kann ich Angebote für die Lieferung von Stahlseilen für Förderbänder von verschiedenen Stahlwerken vergleichen?

Vergleichen Sie die Spezifikationen Zeile für Zeile, bevor Sie die Preise vergleichen. Korddurchmesser und -teilung, Deckschichtdicken, Materialzusammensetzung und -norm, Kantenbearbeitung, fertiges Bandgewicht und die mitgelieferten Prüfungen sind entscheidend. Zwei Angebote mit der Bezeichnung ST2000 auf 1200 mm können sich dennoch um mehrere Millimeter Korddurchmesser und eine ganze Deckschichtklasse unterscheiden. Fragen Sie nach dem Abnahmeverfahren und den vorgelegten Nachweisen. Das günstigste Angebot ist dann meist nicht mehr das günstigste.