Größer ist nicht immer besser

Zu berücksichtigende Faktoren bei der Auswahl des optimalen Förderbands

Zusammenfassung: Wenn Betreiber Probleme mit ihren Förderbändern haben oder einfach nur deren Lebensdauer verlängern wollen, wird eine Erhöhung der Bandspezifikation oft als der beste Weg zur Lösung des Problems angesehen. In den meisten Fällen hat eine ­Erhöhung der Zugfestigkeit, der Anzahl der Lagen oder der Dicke der Deckplatten den gegenteiligen Effekt und verschlimmert die Situation sogar noch. Der Förderbandspezialist Leslie David erläutert im folgenden Beitrag, warum größer nicht immer besser ist.

1‌ Identifizieren der wahren Ursache

Die meisten Probleme mit Gummiförderbändern scheinen eine recht offensichtliche Ursache zu haben. Infolgedessen scheint die Lösung ebenso offensichtlich zu sein. Wenn jedoch die Diagnose der Ursache falsch ist, wird auch die Lösung falsch sein. Das häufigste Beispiel hierfür ist die schnelle Abnutzung der Deckplatten des Förderbandes, insbesondere der oberen Deckplatte, da diese im Verhältnis viermal schneller verschleißt als die untere Deckplatte. Die naheliegendste Ursache für den schnellen Verschleiß wäre logischerweise die abrasive Beschaffenheit des Fördergutes, was bis zu einem gewissen Grad auch zutrifft. Eine Vergrößerung der Deckplattenstärke scheint daher der einfachste Weg zu sein, die Lebensdauer des Bandes zu erhöhen. Die Erfahrung zeigt jedoch, dass dies selten die beste Vorgehensweise ist.

 

2 Qualität statt Quantität

Die größte Einzelursache für einen schnellen Verschleiß der Riemenabdeckungen ist zweifelsohne die unzureichende Verschleißfestigkeit des Gummis. Mit anderen Worten: Die vom Hersteller verwendete Gummimischung ist nicht auf die für die Aufgabe erforderliche Verschleißfestigkeit ausgelegt. An dieser Stelle ist es wichtig zu beachten, dass beim Vergleich von Abriebtestergebnissen höhere Zahlen einen größeren Verlust an Oberflächengummi während des Tests darstellen, was bedeutet, dass eine geringere Abriebfestigkeit vorliegt. Umgekehrt gilt: Je niedriger der Wert, desto besser die Verschleißfestigkeit.

 

Der Hersteller kann behaupten, dass der Gummi die DIN Y (ISO 14 890 L) Normen für die Abriebfestigkeit erfüllt (maximaler Volumenverlust in Kubikmillimetern von 150 mm³ unter ISO 4649 / DIN 53 516 Testmethoden). In der Realität kann die Abriebfestigkeit jedoch bestenfalls grenzwertig oder, wie bei Laboruntersuchungen regelmäßig festgestellt werden kann, völlig unzureichend sein. Ein Beispiel, das erst kürzlich gefunden wurde, war ein Stahlseilgurt mit einer Abriebfestigkeit von 264 mm³. Das sind nicht nur mehr als 50 % mehr als der Maximalwert nach DIN Y, sondern der Hersteller hatte den Gurt mit der Begründung verkauft, es handele sich um eine DIN W-Spezifikation, die maximal 90 mm³ fordert. In Wirklichkeit hatte der Riemen eine Abriebfestigkeit, die mehr als dreimal niedriger war, als sie hätte sein müssen.

 

3 Nicht nur Abrieb

Obwohl es im Allgemeinen zutrifft, dass dickere Deckplatten mehr Abrieb aushalten würden, besteht der Nachteil darin, dass das zusätzliche Gewicht die aufgenommene Motorleistung des Systems erhöht. Über die gesamte Lebensdauer des Bandes kann dies zu erheblichen Mehrkosten führen.

 

Es ist auch wichtig zu bedenken, dass die Fähigkeit einer Riemenabdeckung, dem Verschleiß zu widerstehen, nicht allein auf ihre „Abriebfestigkeit” zurückzuführen ist. Die Verschleißfestigkeit von Gummi ist eine Kombination aus seiner Gesamtfestigkeit, seiner Abriebfestigkeit und seiner Beständigkeit gegen Schnitt- und Rissausbreitung. Wenn letztere sehr gering ist, kann sich ein kleiner, scheinbar unbedeutender Bereich der Beschädigung in der extra dicken Ummantelung aufgrund der kontinuierlichen Materialbelastung und der unerbittlichen Biegung des Gummis um die Trommeln und Scheiben leicht vergrößern. Mit der Zeit wird sich dieser Schaden mit einem anderen Schadensbereich verbinden und folglich wird ein kleines Stück beschädigten Gummis effektiv herausgeschnitten und verloren gehen, anstatt einfach abgenutzt zu werden.

 

Tatsache ist, dass eine Verdopplung der Deckplattendicke zwar die Lebensdauer erhöht, aber sicher nicht die Lebensdauer des Bandes verdoppelt. Die einzige wirkliche Lösung liegt in der Verbesserung der Qualität und nicht in der Erhöhung der Quantität. Der professionelle Rat lautet, nur Riemen zu kaufen, bei denen man sich ihrer Herkunft absolut sicher ist und bei denen der Hersteller die zu erwartende Leistung klar angibt und nicht nur behauptet, sie seien nach einer bestimmten DIN- oder ISO-Norm getestet worden. 

 

4 Erhöhen der Zugfestigkeit

Bei Problemen durch Schlagschäden und/oder Rissbildung besteht oft die Versuchung, einen Riemen mit höherer Zugfestigkeit und/oder einen Riemen mit einer höheren Anzahl von Lagen zu montieren. Ein Beispiel dafür: trotz der Montage eines 1000/5-Gurtes an einem 55 m langen Primärförderer in einem Steinbruch, der Gabbro-Gestein fördert, hielt der Gurt nur durchschnittlich 600 Stunden. Die gleiche „Lösung” wird oft versucht, wenn es Probleme gibt, wie z.B. eine zu große Dehnung (Stretch), wiederholtes Versagen der Verbindungsstellen oder wenn die mechanische Befestigung schlecht ist. Fairerweise muss gesagt werden, dass eine Erhöhung der Zugfestigkeit lohnenswert sein kann (vorausgesetzt, die Konstruktion des Förderers lässt dies zu), wenn die Schäden am aktuellen Riemen auf eine unzureichende Lastaufnahme zurückzuführen sind. Das Gleiche gilt für Riemen, die offensichtlich von vornherein unterspezifiziert sind.

 

5 Die negativen Auswirkungen einer Erhöhung der Zugfestigkeit­

Eine einfache Erhöhung der Zugfestigkeit oder der Anzahl der Lagen kann mehr Probleme verursachen, als es löst. Zunächst einmal wird der Riemen schwerer und weniger flexibel in Länge und Breite. Die verringerte Längsflexibilität erfordert in der Regel eine Vergrößerung des Durchmessers der Antriebsscheibe. Die Erhöhung der Zugfestigkeit um nur eine Stufe bedeutet in der Regel eine Vergrößerung des Durchmessers um 25 % oder mehr. Wird der Durchmesser der Riemenscheibe (Trommel) nicht vergrößert, kann dies zum Versagen der dynamischen Spannung führen, insbesondere im Bereich der Verbindungsstellen. Eine verringerte horizontale Flexibilität führt zu einer Abnahme der Muldungsfähigkeit. Zu guter Letzt, und wie bei der Erhöhung der Dicke der Bezüge, ist auch hier ein Preis in Form eines erhöhten Stromverbrauchs zu zahlen, der ganz erheblich sein kann.

 

6 Testen Sie es zuerst

Bevor ein Riemenwechsel in Betracht gezogen wird, ist es in jedem Fall ratsam, eine komplett neue Riemenberechnung mit einem professionellen Riemenberechnungsprogramm durchführen zu lassen. Und wenn ein Stück Ersatzriemen zur Verfügung steht, dann ist es oft eine gute Idee, einen Quadratmeter davon zu einem Labortest zu schicken, um seine wahre Zugfestigkeit zu messen.

 

Es gibt zwei Gründe für diese Vorgehensweise. Bei Riemen, die aus minderwertigen (billigen) Geweben bestehen, ist es ungewöhnlich, ein Gewebe zu finden, das eine unzureichende Zugfestigkeit aufweist. Obwohl die Materialmenge in den Längssträngen des Gewebes ausreichend sein kann, wird die Menge des Querschussmaterials oft auf ein absolutes Minimum reduziert, um die Kosten zu senken. Obwohl die geforderte Zugfestigkeit erreicht werden kann, ist die Reißfestigkeit reduziert und die Dehnung (Streckung) ist gering. Eine geringe Dehnung mag im Prinzip gut klingen, aber wenn die Dehnung zu gering ist, kann dies zu Problemen mit den Übergangsabständen und einer generellen Unfähigkeit führen, sich den Konturen des Förderers und seiner Trommeln und Rollen anzupassen. Letztendlich kann dies zu einem vorzeitigen Ausfall des Riemens führen.

 

7 Nicht das, was sie scheinen

Der zweite Grund für die Überprüfung der tatsächlichen Zugfestigkeit eines Riemens vor dem Austausch ist, dass es immer häufiger vorkommt, dass einige Hersteller, Händler und Importeure Riemen liefern, die vollständig aus Polyester (EE)-Gewebelagen in einer Karkasse bestehen, die als EP-Karkassenkonstruktion (Polyester/Nylon-Gemisch) deklariert ist. Der einfache Grund für diese Täuschung ist, dass EE-Gewebe etwa 30 % weniger kostet als EP-Gewebe. An sich mag das nicht viel erscheinen, aber die Gewebelagen sind eine wichtige Kostenkomponente in jedem mehrlagigen Förderband, so dass die Verwendung des viel billigeren Polyestergewebes eine große Hilfe ist, wenn es darum geht, den Eindruck eines niedrigeren Preises für gleiche Produkte zu erwecken. Der Grund für die Verwendung eines Gemischs aus Polyester- und Nylongewebe liegt darin begründet, dass es die beste Ausgewogenheit der mechanischen Eigenschaften aufweist, einschließlich des geraden Laufs eines Förderbands, der Muldung, der Biegung um Riemenscheiben und Trommeln, der Dehnung, der Quersteifigkeit, der Längsfestigkeit und vielem mehr.

 

Die Verwendung von Vollpolyester (EE)-Gewebe beeinträchtigt eine ganze Reihe von wesentlichen mechanischen Eigenschaften. Die größte Gefahr besteht darin, dass ein Polyesterschuss eine niedrige Querelastizität verursachen kann, was sowohl die Muldungsfähigkeit als auch die Stoßfestigkeit des Riemens verringert und auch Probleme bei der Spurführung verursacht. Darüber hinaus kann ein geringerer Schussanteil im Riemen auch die Reißfestigkeit, die Festigkeit der Verbindungselemente und die Fähigkeit, mit kleinen Scheibengrößen zurechtzukommen, verringern. Die Schwere der nachteiligen physikalischen Auswirkungen für den Endanwender ist daher enorm. Ein kürzlich erfolgter Test ergab, dass die Zugfestigkeit der Karkasse mehr als 20 % unter dem angegebenen Minimum lag. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der einfache Austausch eines Riemens gegen einen Riemen mit einer angegebenen höheren Zugfestigkeit und/oder einer höheren Anzahl von Lagen in den meisten Fällen lediglich eine Kompensation für schlechte Qualität darstellt und nicht für einen echten und ehrlichen Mangel an (Zug-)Festigkeit.

 

Für mehrlagige Bänder auf Förderanlagen, bei denen Aufprall, Ausreißen und Zerreißen ein Problem darstellen, lautet der Rat für die beste und kostengünstigste Lösung oft der Einbau eines Förderbandes, das speziell für diesen Zweck entwickelt wurde. Bänder wie stahlverstärkte oder Dunlop UsFlex und Dunlop Ultra X können eine mehrfach höhere Widerstandsfähigkeit gegen Rippen und Reißen aufweisen und den Aufprall von schweren Gegenständen, die aus einer hohen Fallhöhe fallen, viel effektiver bewältigen als Bänder, die eine herkömmliche Gewebelagenkonstruktion verwenden. Wie bei der Lösung gegen vorzeitigen Oberflächenverschleiß sollten Anwender nur Riemen kaufen, bei denen sie sich der Qualität, der Herkunft und der Integrität des Lieferanten so sicher wie möglich sind. Echte Qualität zahlt sich immer aus, aber größer ist sicher nicht immer besser.

Autor: Leslie David, Berater,

Leslie David ist ein freiberuflicher Autor und Unternehmensberater mit Sitz in Großbritannien. Nachdem er 23 Jahre lang im Logistikmanagement tätig war, hat Leslie David in den letzten 15 Jahren in der europäischen Förderbandindustrie gearbeitet und sich darauf spezialisiert.  In dieser Zeit ist er zu einem der meist publizierten Autoren über Förderbandtechnik weltweit geworden.

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