Intelligenter Antrieb von Gurtförderern

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Auf der diesjährigen MINExpo in Las Vegas hat Voith ­ erstmals seine Turbokupplung TurboBelt 500 TPXL vorgestellt (Bild 1). Die füllungsgesteuerte Kupplung ist das erste Modell der neuen TPXL-Familie, die die Vorteile des bewährten hydrodynamischen Antriebsprinzips mit intelligenter Steuerungstechnologie verbindet. Die integrierte Steuerung ermöglicht es, das Ausgangsdrehmoment der Kupplung exakt auf die Anfahrparameter des Gurtförderers auszurichten und es im Betrieb automatisch an die individuelle Beladungssituation anzupassen. Zusätzlich konnten die Ingenieure von Voith die Abmessungen der neuen Kupplung erheblich reduzieren, sodass die TurboBelt 500 TPXL gegenüber konventionellen Kupplungstypen bei gleicher Kraftübertragung nur das halbe Volumen benötigt. Neben den operativen Vorteilen bietet die neue Kupplungsfamilie auch attraktive Anschaffungs- und Betriebskosten.

Für Betreiber gestaltet sich der Einsatz der TurboBelt 500 TPXL denkbar einfach: Nachdem das am Gurt benötigte Drehmoment und die grundlegenden Anfahrparameter voreingestellt wurden, berechnet die Kupplung automatisch und in Echtzeit die optimale Füllmenge. Ausgestattet mit einer Self-Learning Funktion speichert sie gleichzeitig alle relevanten Betriebsdaten, um das Regelverhalten abhängig von der jeweiligen Belastungssituation und auf Basis bisheriger Erfahrungswerte optimal auf den Soll-Wert auszurichten.

Ermöglicht wird dies durch das Plug-and-Play Design der TurboBelt 500 TPXL; eine integrierte Steuerung mit Controller, eine eigene Pumpe sowie eine neue Ölversorgungseinheit sind Teil des Kupplungskonzepts. So sind die Komponenten optimal aufeinander abgestimmt und ebnen neben dem intelligenten Regelmechanismus auch den Weg für die prädiktive, also bedarfsorientierte und kostenoptimierte, Instandhaltung der Kupplung. Die Steuerung überwacht die gesamte Sensorik der Kupplung und stellt betriebskritische Informationen, wie beispielsweise den Zustand des Ölfilters oder den aktuellen Lagerverschleiß, jederzeit mittels Fernzugriff bereit.

Als geschlossenes System kann die Kupplung einfach und ohne lange Produktionsunterbrechungen in Betrieb genommen werden. Um die Integration in neue wie auch bestehende Antriebsstränge zu gewährleisten, bietet Voith neben einer abtriebsseitig gelagerten Variante zur direkten Motoranbindung auch beidseitige Lager für den freistehenden Einsatz.

Verschleißfrei und kompakt durch Hydrodynamik

Dank des hydrodynamischen Funktionsprinzips erfolgt die Leistungsübertragung mit der TurboBelt 500 TPXL verschleißfrei und ohne mechanische Verbindung. Neue Schaufelräder mit XL-Profil verdoppeln die Leistungsdichte der Kupplung gegenüber konventionellen Kupplungstypen. Zur Übertragung der gleichen Kraft wird so nur noch das halbe Volumen benötigt.

Der hydrodynamische Kreislauf der Kupplung begrenzt das Drehmoment im Antriebsstrang auf einen fest definierten Wert; das schützt den Gurt und alle Antriebskomponenten vor Schäden durch Überlast. So werden Wartungs- und Instandhaltungskosten minimiert und die Lebensdauer der Anlage erhöht. Durch die kontrollierte Füllungssteuerung lassen sich Motoren lastfrei zeitlich gestaffelt hochfahren. Stromspitzen, die beim Einschalten von Motoren zwangsläufig entstehen, werden so deutlich minimiert und das Stromnetz entlastet.

Intelligent und zuverlässig

Parallel zur integrierten Controllereinheit, die unter anderem die Ölzufuhr in den Arbeitskreislauf steuert, ist die TurboBelt 500 TPXL auch mit einer Feldbus-Einheit ausgestattet (Bild 2). So legt Voith mit der Kupplung bereits den Grundstein für den vernetzten Bergbau der Zukunft. Durch synchronisierte Komponenten über den gesamten Förderprozess können Betreiber neben einer hohen Förderleistung und gesteigerter Produktivität auch von einer verbesserten Arbeitssicherheit profitieren.

Neben der füllungsgesteuerten Kupplung beinhaltet das Voith-Portfolio mit dem Zwischenantrieb TurboBelt TT Linear Booster Drive, Speicherschleifen, Spannstationen, Trommeln sowie Rutschen- und Schurrensystemen Komponenten über den gesamten Transport-Prozess. Dies bietet bereits heute vielfältige Möglichkeiten, Gurtfördersysteme hinsichtlich ihrer Gesamtbetriebskosten und Investitionskosten zu optimieren, eröffnet mit Blick in die Zukunft aber auch zusätzliches Potenzial für Automatisierungskonzepte und umfassendes Condition Monitoring.

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