Abdichtung der Förderbandübergabestelle

Förderbänder ohne Einhausung an der Übergabestelle können in einigen Betrieben noch vorhanden sein, gehören jedoch aufgrund von Staubbelastungen und übermäßigen Verschüttungen zunehmend der Vergangenheit an. Unabhängig davon, ob es sich bei der Übergabeschurre um eine Fallschurre, eine Wiegebox oder eine geneigte Konstruktion handelt, kommt es dennoch zu Staubentwicklung und Verschüttungen von trockenen Schüttgütern, die kontrolliert werden müssen. Verschüttungen können den Zugang zu einem System für Wartungsarbeiten einschränken, rollende Komponenten verschmutzen, die Arbeitskosten für die Reinigung erhöhen und die Sicherheit am Arbeitsplatz beeinträchtigen.

Eine Abdeckleiste auf beiden Seiten des Förderbandes, die mit einer Abdeckung versiegelt ist, hilft sicherlich, aber die Betreiber haben festgestellt, dass die Luftverwirbelungen beim Beladen immer noch dazu führen, dass flüchtiger Staub entweicht, wenn keine Verschleißauskleidung und Abdeckleiste angebracht sind. Darüber hinaus gibt es feine Details, die Förderbandingenieure bei der Konstruktion einer Förderbandübergabestelle berücksichtigen sollten.

Während der Verschleiß des Bandes und das Austreten von flüchtigen Materialien kontrolliert werden, müssen alle Komponenten eines Seitenwand-Systems zusammenwirken, um die Ladung einzudämmen, da sie ein stabiles Profil in der Mitte des Bandes bildet. Basierend auf der historischen Praxis der Branche und der Anwendung können verschiedene Ansätze für die Konstruktion von Seitenwand-Systemen verwendet werden.

Konfiguration der Sockelleiste

Die mit Abstand häufigste Konfiguration ist die vertikale Sockelleiste. Sie ist am einfachsten herzustellen und wird von den meisten Konstruktionsbüros verwendet (Bild 1). Die Höhe der Sockelleiste richtet sich nach den Komponenten des Dichtungssystems und beträgt in der Regel mindestens 300 mm. Bei sehr feinen, frei fließenden Materialien wird manchmal eine doppelwandige Sockelleiste mit Staubabsaugung verwendet.

In einigen Branchen werden senkrechte und abgewinkelte Konfigurationen verwendet. Abgewinkelte Sockelleisten sind so konstruiert, dass die Last zentriert werden kann. Senkrechte Sockelleisten entlasten die Sockelleistendichtung seitlich. Theoretisch sollte die senkrechte Anordnung einen leichten Kontakt der Dichtung ermöglichen, aber in der Praxis ist der Anstellwinkel der Dichtung nicht annähernd so wichtig wie eine ebene Lauffläche, damit das Dichtungs- und Auskleidungssystem optimal funktioniert.

Konfigurationen für Randdichtungen

Vertikale Dichtungen aus Gummi oder Elastomer sind das gängigste Dichtungssystem (Bild 2). Die Dichtung wird durch eine Reihe von Klemmen fixiert, die gelöst werden können, um die Dichtung an den Riemen anzupassen. Der größte Nachteil vertikaler Dichtungen besteht darin, dass ein welliger oder vibrierender Riemen den Dichtungskontakt unterbrechen kann, wenn der Riemen nicht abgestützt wird. Die Einlege- und Auslegeabdichtungen sind je nach Elastizität des Dichtungsmaterials selbstjustierend. Die doppelte Schürzenkonfiguration ist am effektivsten, um eine Bandabdichtung zu erhalten. Selbst wenn das Bandprofil schwankt, gleitet die sekundäre Dichtung sanft auf dem Band und hält die Abdichtung aufrecht. Jegliches Material, das zwischen die doppelten Dichtungsstreifen gelangt, ist nicht abrasiv, wird vom Band mitgeführt und rollt nach dem Ende der Schürze wieder zur Mitte zurück.

Es ist allgemein bekannt, dass das Dichtungsmaterial weicher als der Gurt sein muss, aber die eigentlich zu beachtende Eigenschaft ist, dass die Abriebfestigkeit der Dichtung geringer sein sollte als die der Gurtdeckschicht. Die Dichtung sollte als Verschleißteil betrachtet und so konstruiert sein, dass sie leicht eingestellt und ausgetauscht werden kann, ohne dass ein übermäßiger Dichtungsdruck erforderlich ist. Eine zu starke Einstellung kann zu übermäßiger Reibungswärme der Dichtung führen, was zu Hitzeschäden am Band sowie zu vorzeitigem Verschleiß der Seitenwände führen kann. In extremen Fällen kann die erzeugte Wärme dazu führen, dass die Dichtung während des Abschaltvorgangs am Band kleben bleibt, was den Start verhindern kann.

Der Dichtungsdruck sollte gering sein, wobei die Seitenwände oder Auskleidungen so konstruiert sein sollten, dass sie den Druck auf die Dichtung verringern. Über Dichtungsdruckwerte ist nicht viel veröffentlicht worden. Verwenden Sie für selbstjustierende Dichtungen einen Anpressdruck von 15 kPa. CEMA schlägt eine zusätzliche Bandspannung von etwa 4 kN/m pro Seite vor, ohne die Dichtungsdicke zu berücksichtigen.

Konfigurationen der Verschleißauskleidung

Die Verschleißauskleidung hat zwei Funktionen. Erstens dient sie als belastbares Verschleißmaterial zum Schutz der Schürzenwand. Zweitens reduziert sie den seitlichen Druck auf das Dichtungssystem. Nicht alle Systeme erfordern eine Auskleidung. Die gängigste Auskleidung ist die Innenauskleidung aus abriebfestem Material wie AR-Platten oder Keramikblöcken. Die Auskleidung wird häufig mit Schrauben durch die Sockelleiste befestigt, wobei der Abstand zwischen Boden und Band bei der Erstinstallation und zur Anpassung an den Verschleiß etwas verstellt werden kann (Bild 3).

Die Umlenkauskleidung ist eine Variante der Innenauskleidung, die dazu dient, die Last zu zentrieren und den seitlichen Druck auf die Dichtung zu verringern. Die Bandauskleidung hat eine ähnliche zentrierende Wirkung mit einem erheblichen Volumen an Verschleißmaterial und wird häufig in Schwerlastanwendungen wie dem Hartgesteinsbergbau eingesetzt. Bandauskleidungen können aus elastomeren Materialien oder sehr harten Gussmetallen hergestellt werden.

Die wichtigsten Details für eine Auskleidung sind die ordnungsgemäße Installation und die einfache Austauschbarkeit. Die externe Auskleidung wurde entwickelt, um diese beiden Probleme zu lösen. Bei der externen Auskleidung wird die Schürze über die erwartete Tiefe des daran reibenden Materials angehoben und die Auskleidung an der Außenfläche der Schürze befestigt. Wenn Bedenken hinsichtlich des Verschleißes durch vollständigen Kontakt mit den Sockelleisten bestehen, z. B. durch ständige Überlastung und Verstopfung, kann der freiliegende obere Teil der Schürze mit verschleißfestem Material abgedeckt werden. Das externe Design beseitigt den durch die Wandstärke der Sockelleiste entstandenen Spalt zwischen Auskleidung und Dichtung, in dem sich Material ansammeln und das Band beschädigen kann.

Konfigurationen von Abdeckungen für Sockelleistungen

Abdeckungen schützen die Ladung vor Witterungseinflüssen, dienen jedoch in erster Linie der Staubbekämpfung. Abdeckungen umschließen den Laderaum und fangen Material auf, das durch große Fallhöhen von einem Band zum anderen oder durch Prozessanlagen wie Kreiselbrecher aufgewirbelt wird. Die gängigste Abdeckung ist die starre, flache Abdeckung aus Stahl. Wenn Regenschutz oder die Ansammlung von flüchtigen Materialien ein Problem darstellen, werden häufig abgewinkelte oder halbrunde Abdeckungen verwendet (Bild 4).

Manchmal werden Kunststoffabdeckungen verwendet, um das Gewicht zu reduzieren. Unabhängig von der Konstruktion der Abdeckung ist das wichtigste Konstruktionsmerkmal die Zugänglichkeit. Bei hohem Überdruck im Gehäuse wird die Abdichtung der Abdeckungen zu einem Problem. Manchmal werden poröse Abdeckungen verwendet, um den Überdruck zu reduzieren, aber die gängigsten Membrananwendungen sind gummierte Gewebe mit durchgehenden Greifkanten, die zwischen vibrierenden Geräten wie Sieben und der Sockelleisten-Umhausung verbunden werden können.

Leider werden in der Eile, die Produktion wieder aufzunehmen, die Abdeckungen während der Reinigung oder Wartung entfernt und oft nicht wieder angebracht, wenn ein häufiger Zugang erforderlich ist. Die Aufrechterhaltung der Unversehrtheit der Abdeckungen ist für die Kontrolle von flüchtigen Stoffen von entscheidender Bedeutung. Wenn die Möglichkeit besteht, dass die Abdeckungen betreten werden, sollten tragfähige Arbeitsplattformen in die Konstruktion integriert werden.

Ausführung und Einbau von Sockelleisten

Sockelleisten werden meist vertikal und parallel zur Mittellinie des Förderbandes angebracht. Eine Fehlausrichtung des Sockelleistensystems trägt dazu bei, dass das Förderband zu einer Seite gedrückt wird, was zu einer Fehlausrichtung führen kann. Sockelleisten für mehrere Ladepunkte, bei denen eine durchgehende Verkleidung nicht erwünscht ist, sind oft versetzt angeordnet und mit Einlaufabweiser ausgestattet, um das Material an den Rändern zu konsolidieren. Bei einer durchgehenden Sockelleistenverkleidung mit mehreren Beladungspunkten kann die Zuführung so gesteuert werden, dass sie allmählich zunimmt, bis die gesamte Querschnittsfläche genutzt wird. Bei Umkehrbändern müssen Sockelleisten parallel zum Band verwendet werden (Bild 5).

In einigen Fällen, z. B. bei Flachbandförderern, ist es wünschenswert, eine Entlastung der Sockelleisten in Laufrichtung zu schaffen, um das Material gleichmäßiger aus einem Bunker zuzuführen. Die in Laufrichtung des Bandes breitere Kerbenöffnung kann mithilfe von Massenflusstechniken gestaltet werden. Ohne die Kerbe (oder das „V“-Design) wird das Material tendenziell nur von hinten zugeführt, was zu einer Entmischung oder Verstopfung des Behälters führen kann. Die Anwendung dieser Technik bei Muldenbändern erhöht die Komplexität der Herstellung, sodass häufig ein Übergangsbereich vom Behälter zu den Seitenwänden vorgesehen wird, der das gleiche Endergebnis erzielt, aber die Konstruktion und Installation der Seitenwände vereinfacht.

Der Abstand zwischen der Unterkante der Sockelleiste oder Verschleißleiste und der Bandoberfläche variiert oft je nach Branche. Einige Konstrukteure halten die Sockelleiste hoch über dem Band, um den Austausch von Umlenkrollen zu erleichtern, aber eine bessere Lösung ist die Verwendung von einziehbaren Umlenkrollen. Bei Umkehrbändern muss die Auskleidung parallel zum Band installiert werden. Das Hauptproblem ist die Ebenheit des Bandes im Beladungsbereich. Um eine gute Abdichtung zu erreichen, ohne die Oberfläche des Bandes zu beschädigen, muss das Band abgestützt werden.

Branchen, die Flügelrollen verwenden, die Last auf den Übergang von flach zu vollständig gewölbt laden oder weit auseinanderliegende Rollen in der Ladezone verwenden, werden Schwierigkeiten haben, das Band abzudichten und Rillen unter der Dichtung zu vermeiden. Wenn der Übergang falsch konstruiert ist, kann sich das Band bei Entlastung von der Umlenkrolle lösen, sodass die Auskleidung zu weit über dem Band liegt, was zu Materialverlust und/oder Materialansammlungen führt. Flügelrollen sollten spiralförmig oder ummantelt sein, um Staubpumpvibrationen zu reduzieren. Üblicherweise wird die Unterkante der Verschleißauskleidung parallel, aber nahe am Band mit einem Abstand von ca. 25 mm zur Aufkantung der Sockelleiste vom Band platziert. Die Auskleidung wird dann so eingestellt, dass sie näher am Band im Bereich von 10 bis 20 mm liegt und sich in Laufrichtung selbst entlastet. Die Auskleidung muss so eingestellt werden, dass eine glatte Oberfläche zum Band hin vorhanden ist, ohne Stufen oder Lücken zwischen den Auskleidungsabschnitten, um zu verhindern, dass Partikel eingeschlossen werden und das Band abreiben.

Fazit

Jeder Ansatz ist einzigartig für die jeweilige Anwendung und die Umgebung der Schüttgutförderung, aber die Vermeidung von Staub und Verschüttungen macht die Kosten für die Umbauten auf lange Sicht leicht vertretbar. Zu erwägen ist die Installation einer geschlossenen modularen Ladeschurre mit einer externen Verschleißauskleidung und doppelter Verkleidung. Dabei ist darauf zu achten, dass die Sockelleiste und die Abdeckung lang genug sind, damit turbulente Luftströmungen verlangsamt werden und sich Staub wieder in den Materialstrom absetzen kann. Durch den modularen Aufbau lässt sich die Rutsche leicht an Änderungen in der Produktion, der Bandgeschwindigkeit oder dem Material anpassen, und die Dichtung und die Verschleißauskleidung sind an diese Änderungen anpassbar. Dies senkt die Kosten für zukünftige Modifikationen und verbessert die allgemeine Sicherheit der Übergabestelle während der gesamten Lebensdauer des Förderers.