Fortschritte in der Schleppfördertechnik

16. Juli 2019

Schleppförderer eignen sich ideal für den Transport homogener Schüttgüter, unterscheiden sich jedoch stark in der Qualität. Viele Bremssysteme ähneln noch immer den Modellen aus dem 19. Jahrhundert, als sie erstmals erfunden wurden, während andere Entwicklungen aufweisen, die diese Maschinen zuverlässiger und rentabler gemacht haben. Wenn Sie diese Entwicklungen verstehen, können Sie Lösungen für den Materialtransport finden, die einen reibungsloseren und profitableren Betrieb Ihrer Anlage ermöglichen und veraltete Maschinen vermeiden.

Entwicklung des Schleppförderers Gegen Ende des 18. Jahrhunderts entwickelten Ingenieure erstmals das Förderband. Diese handbetriebenen Maschinen bestanden aus Leder- oder Segeltuchriemen, die über Holzrahmen liefen, und wurden hauptsächlich zum Transport landwirtschaftlicher Güter im Hafen eingesetzt. Im 19. Jahrhundert entwickelten Ingenieure Förderbänder durch den Einsatz von Dampfkraft weiter. In diesem Jahrhundert erfanden Ingenieure auch den Schleppförderer, auch Kettenförderer, Flugförderer oder Paddelförderer genannt. Diese Maschinen bestanden aus kaum mehr als einer Kette mit Stahlstangen (Mitnehmern) und waren ideal für den Transport von dichten Schüttgütern wie Holzabfällen.

Im 20. Jahrhundert fügten Ingenieure den Flügen Paddel hinzu. Mithilfe von Paddeln konnten Schleppförderer größere Lasten über steilere Steigungen bewegen. Sie stellten auch einen Fehlerpunkt bereit, falls ein Hindernis auftrat. Bei einem reinen Flugdesign war bei einem Ausfall des Fluges als nächstes die Kette oder das Kettenrad kaputt. Durch den Einsatz von Paddeln hatten die Wartungsmannschaften etwas zu beobachten, bevor die Flügel kaputt gingen – die Paddel verbogen sich nach hinten, wenn sie auf ein Hindernis trafen. Bei regelmäßiger Kontrolle durch Wartungsteams konnte das Personal so ein Hindernis erkennen, bevor es schlimmer wurde.

Im 20. Jahrhundert entwickelten Ingenieure auch das Doppelketten-Schleppsystem. Diese Systeme verwendeten zwei Ketten statt einer, um das Material zu bewegen. Diese Systeme sahen nicht unbedingt viel anders aus als Single-Chain-Systeme. Die Ketten liefen auf den Bodenplatten, und sie hatten das zusätzliche Problem, die Ketten ausgerichtet zu halten (da Material auf einer Seite gepackt wurde, erhöhte sich dort die Reibung, die Teile verschleißten auf dieser Seite schneller).

Die Ingenieure verbesserten die Bremssysteme weiter, indem sie die Paddel mit Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht (UHMW) ausstatteten, um Reibung und Verschleiß zu verringern. Der grundlegende Aufbau der meisten Systeme blieb jedoch derselbe.

Heute, im 21. Jahrhundert, stellt der Mangel an innovativen Veränderungen ein Problem für Hersteller dar, die Maschinen mit höherer Zuverlässigkeit, höherer Effizienz und niedrigeren Betriebskosten wünschen und benötigen. Während der Kettenförderer im 19. Jahrhundert innovativ war und im 20. Jahrhundert die Anforderungen der Hersteller erfüllte, wird er den Anforderungen des heutigen Klimas nicht gerecht: Die Betriebskosten sind gestiegen, die Arbeitskräfte sind knapp und in vielen Sektoren ist das Überleben gesichert Kommt auf Spitzenleistungen an.

Ineffizienzen im klassischen Schleppförderer-Design

Reibung und VerschleißIneffizienzen beim herkömmlichen Schleppkettendesign sind größtenteils auf innere Reibung und Verschleiß zurückzuführen. In der Standardausführung schleppt die Kette die Paddel über die Bodenplatten des Förderers. Dabei reiben Kette und Paddel an den Bodenplatten und Seitenwänden. Um diesen Widerstand zu überwinden, wird also Energie aufgewendet, die Material bewegen soll. Durch die Reibung werden auch die Platten, die Ketten und die Paddel abgenutzt. Dies hat zur Folge, dass das Personal die Paneele immer dann ersetzen muss, wenn die Kette ausgetauscht werden muss, und die Paddel werden mit der Zeit weniger effizient.

Single-Chain-Design: Die Lebensdauer der Kette ist ein weiteres Problem beim traditionellen Design. Von allen Komponenten eines Schleppförderers zieht die Kette normalerweise die meiste Aufmerksamkeit und den größten finanziellen Aufwand auf sich. Dies liegt daran, dass die Kette die größten Kräfte aufnimmt und durch das transportierte Material abgenutzt wird. Auch die Tatsache, dass das traditionelle Design eine Einzelkette anstelle von Doppelketten vorsieht, hilft nicht weiter.

Bei einem Single-Chain-Modell gibt es mehrere Probleme. Der erste Grund ist, dass die Kette fast immer durch das Fördergut gezogen wird. Dadurch wird die Kette von allen Seiten saurem, korrosivem und mechanischem Verschleiß ausgesetzt. Außerdem kann die Kette das Material problemlos greifen und um die Kettenräder ziehen. Das Material erhöht somit den mechanischen Verschleiß an den Kettenrädern, wo der größte Teil des Kettenverschleißes auftritt. Wenn ein ausreichend großes Stück Material zwischen Kette und Kettenrad eingeklemmt wird, kann die Kette versagen.

Zweitens verschleißt die Kette in einem Einzelkettensystem tendenziell schneller als in einem Doppelkettensystem, da sich die Kette leicht verstellen lässt (zumindest bei Flachbodenförderern). Fördertröge nehmen das Material selten gleichmäßig über die gesamte Förderbandbreite auf, obwohl dies ideal ist. Dadurch sammelt sich der Großteil des Materials auf einer Seite des Förderers an. Da die Paddel dadurch ungleichmäßig belastet werden, verspannen sie beim Ziehen an den Paddeln die Kette, was zu einem mechanischen Verschleiß der Kette führt. Das Verändern der Kette verringert auch die Effizienz, da sich die ungleichmäßigen Schaufeln nicht reibungslos auf dem Förderband nach oben bewegen.

Vorteile von Doppelkettenförderern: Ein Einzelkettenaufbau ist nicht die einzige verfügbare Konstruktion für Förderer. Es stehen Doppelkettensysteme zur Verfügung. Trotz der Probleme, auf die Hersteller manchmal mit diesen Systemen stoßen, bieten sie gegenüber Einzelkettenförderern eine Reihe von Vorteilen, insbesondere wenn sie gut konstruiert und ordnungsgemäß gewartet werden. Doppelkettensysteme verteilen die Last auf zwei Ketten und erhöhen dadurch die Kettenlebensdauer. Durch die Lastverteilung können Förderbandhersteller einfacher Standardketten integrieren, was die Austauschkosten senkt und die Beschaffung von Ersatzteilen erleichtert. Doppelkettensysteme haben auch weniger Probleme mit ungleichmäßiger Belastung. Während Hersteller ihr Bestes tun sollten, um die Förderbänder unabhängig von ihrem System gleichmäßig zu beladen, stellen ungleichmäßig beladene Förderbänder bei Doppelkettensystemen kein so großes Problem dar, da die beiden Punkte, an denen die Paddel befestigt sind, sie besser vor einem Verdrehen schützen.

Ein weiterer Vorteil einer Doppelkettenkonstruktion besteht darin, dass sie unter Belastung eine bessere Leistung erbringt. Bei einem Einkettensystem biegen sich die Paddel nach hinten, wenn sie auf ein Hindernis stoßen, und funktionieren nicht mehr. Bei einem Doppelkettensystem neigen die Paddel dazu, sich zu verbiegen, wenn sie auf ein Hindernis stoßen – wenn die Ketten die Paddel weit genug halten und sie so das Material auch bei Verformung weiterbewegen können.

Wie bei Einzelkettenförderern sind Paddel bei Doppelkettenförderern eine anfängliche Fehlerquelle: Hersteller können Hindernisse durch Beobachtung der Paddel identifizieren, anstatt zu warten, bis ein dramatischer (und teurer) Fehler auftritt, um ein Problem zu entdecken.

Jüngste Fortschritte im Design von Schleppförderern Während viele Schleppförderer immer noch eine Einzelkettenkonstruktion verwenden und das Gesamtkonzept eines Schleppförderers im 20. Jahrhundert nicht revolutioniert wurde, gab es einige Hersteller, die in den letzten Jahren intelligente Fortschritte in der Schleppförderertechnologie gemacht haben. Zu den wichtigsten Änderungen gehören:

* Laufenlassen der Ketten in Mulden außerhalb des Materialwegs* Laufenlassen der Ketten auf UHMW-Verschleißstreifen* Halten der Paddel vom Boden und den Seitenwänden fern* Formen der Paddel, um grobes Material zu verpacken, ohne dass es sich unter den Paddeln verkeilt

Durch den Lauf der Ketten in Trögen außerhalb des Materialwegs werden die Ketten von einem Teil des sauren und mechanischen Verschleißes verschont, der durch den Kontakt mit dem Material entsteht. Es reduziert auch die Menge an Material, die sich in der Kette ansammelt und sich um die Kettenräder wickelt. Darüber hinaus hält es die Ketten von den Bodenplatten fern, wo sie sich abnutzen. Ein weiterer Vorteil dieser Konstruktion besteht darin, dass sie ein Verdrehen der Paddel bei ungleichmäßiger Belastung besser verhindert: In einem Kanal gibt es für die Ketten nur wenig Spielraum zum Verdrehen.

Durch den Betrieb der Ketten auf UHMW-Verschleißleisten wird die Reibung im Förderband verringert. Es reduziert auch die Wartungskosten. Der Austausch eines UHMW- oder Nylon-Verschleißstreifens kostet viel weniger als der Austausch einer Stahlplatte – nicht, dass der Austausch dieser Verschleißkomponenten in modernen Schleppförderern schwierig wäre oder häufig vorkommt. Gleitleisten in geraden Abschnitten weisen einen geringen Verschleiß auf, da die Kräfte in den Ketten hauptsächlich horizontal wirken. Wenn sie ausgetauscht werden müssen, können Sie dies bei den besten Systemen unter Spannung tun. Kurvenverschleißstreifen in diesen Systemen können von außerhalb des Förderers ausgetauscht werden, ohne dass die Platten geöffnet werden müssen, was die Ausfallzeit verringert.

Weitere Funktionen moderner Förderer tragen dazu bei, Ausfallzeiten zu verkürzen. Zu diesen Merkmalen gehören dreiteilige geteilte Kettenräder. Bei zweiteiligen geteilten Kettenrädern hört es sich so an, als ob sie es Ihnen ermöglichen sollten, das Kettenrad auszutauschen, ohne die Kette zu brechen. In Wirklichkeit greifen jedoch die Zähne auf beiden Seiten des zweiteiligen Kettenrads in die Kette, sodass das Wartungspersonal die Kette möglicherweise brechen muss Trotzdem. Dreiteilige Kettenräder ermöglichen es dem Personal, die Kettenräder auszutauschen, ohne dass die Kette kaputt geht.

Was die Paddel betrifft, so sorgen fortschrittliche Förderer dafür, dass sie vom Boden und den Seitenwänden ferngehalten werden und dadurch Reibung und Verschleiß enorm reduziert werden. Intelligente Hersteller haben gelernt, die Tendenz einiger Materialien, sich im Spalt unter den Paddeln zu verklemmen, dadurch zu kompensieren, dass sie Finger an ihren Paddeln anbringen. Grobes Material verdichtet sich somit zwischen diesen Fingern und nicht unter den Paddeln. Für nicht so grobes Material können diese Finger so verändert werden, dass die Paddel wie Klaviertasten aussehen.

Ein Vorteil des Fingerdesigns besteht darin, dass es einen weiteren Fehlerpunkt hinzufügt. Das Wartungspersonal kann zunächst eine Verstopfung in den Fingern beobachten. Wenn ein Finger auf ein Hindernis trifft, verbiegt er sich. Erst dann, wenn die Behinderung schlimmer wird, verbiegt oder bricht das Paddel, dann die Mitnehmer, dann die Kette oder das Kettenrad.

Da sich Schleppförderer langsamer weiterentwickelt haben als andere Förderertypen, denken viele Hersteller nicht daran, nach besseren Systemen zu suchen. Sie gehen davon aus, dass es keinen großen Unterschied zwischen Förderband A und Förderband B gibt; Beide werden schlecht abschneiden, denken sie. Es wurden jedoch zuverlässige, hocheffiziente Systeme mit hohem ROI entwickelt. Produzenten, die dies verstehen, können der Geldgrube eines veralteten Fördersystems entkommen und einen klugen Kauf tätigen.

Joel Dulin ist Digital Marketing Manager für Biomass Engineering & Equipment (Indianapolis, IN). Das Unternehmen bietet komplette, maßgeschneiderte Lösungen für die Verarbeitung, Beförderung, Lagerung und Annahme von Biomasse. Für weitere Informationen rufen Sie 317-522-0864 an oder besuchen Sie www.biomassengineeringequipment.com.

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