Keine Angst vor Stromausfällen

Mit Minen und Gruben, die sich meist an entlegenen Orten mit instabilen Versorgungsbedingungen befinden, zählt der Bergbau zu den anspruchsvollsten Industriezweigen. Eine besondere Schwachstelle ist die Energieversorgung. Obwohl es im Laufe der Jahre große Fortschritte gegeben hat, sind Stromausfälle noch immer an der Tagesordnung. Sie können den Grubenbetrieb stark beeinträchtigen, wenn hierdurch die Arbeit unterbrochen werden muss oder Anlagen Schaden nehmen, die bei einem Stromausfall abrupt stehenbleiben.

Eine Schlüsselfunktion nehmen die Förderbänder, ein die die abgebauten Mineralien aus der Grube transportieren. Dabei spielt im Betrieb die Bandspannung eine wichtige Rolle, denn sie dient der Abstützung der Last zwischen den Rollen und ermöglicht erst den Antrieb zur Fortbewegung des Transportbandes. Häufig sind die Förderer daher mit Haspeln und ähnlichen Systemen ausgestattet, die die Spannung des Bandes im Betrieb einstellen und aufrechterhalten.

Bei einem Stromausfall kommen alle Geräte plötzlich zum Stillstand, was zu einer erheblichen Beanspruchung der unter Last stehenden Komponenten führen kann. Selbst „intelligente“ Winden, die sonst sofort auf Änderungen in der Bandspannung reagieren, funktionieren ohne Strom nicht und tragen sogar noch zur Überlastung der Anlage bei. Im Extremfall kommt es gleich an mehreren Stellen zu Schäden an der Fördertechnik.

Entwicklung einer Lösung

Eine Kupfermine in Chile benötigte eine Lösung, die die Auswirkungen von Stromausfällen auf den Betrieb reduzieren und insbesondere die Förderhaspel eines 2.650 m langen Förderbandes entlasten sollte. Der Hersteller der Haspel beauftragte daraufhin Svendborg Brakes mit der Entwicklung eines geregelten Bremssystems, das auch bei Stromausfall funktioniert und die Lebensdauer des Bandes und anderer mechanischer Komponenten der Fördereinrichtung absichert.
Der zur Altra Industrial Motion Corporation gehörende Markenhersteller verfügt über umfangreiche Erfahrung in der Herstellung und Lieferung intelligenter Brems- und Kupplungslösungen – insbesondere für anspruchsvolle Anwendungen – und war insofern prädestiniert, die Herausforderungen dieses Projekts zu meistern.
Bei der Entwicklung der intelligenten Lösung arbeitete Svendborg Brakes eng mit dem Hersteller der Haspel für die chilenische Mine zusammen. Dank der engen Kooperation konnte das Projekt in nur zwei Wochen zum Abschluss gebracht werden – trotz der Einzigartigkeit der gelieferten Lösung.

Verbesserte Kontrolle

Ursprünglich verwendete die Bremssteuerung das Signal eines Drehzahlsensors, um im Betrieb die Bandspannung zu regeln. Hierbei handelt es sich jedoch um eine rein schematische Methode, die bei einem Stromausfall nicht weiterhilft. Aus diesem Grund entschied sich der Bremenspezialist dafür, die Zugkraft mit einem Drehmomentsensor zu überwachen. Auf diese Weise lässt sich der Zusammenhang zwischen der zu überwachenden physikalischen Größe und der tatsächlichen Spannung unmittelbarer herstellen.
Für das Endprodukt für den Kunden wurde eine doppelt federbetätigte, hydraulisch gelüftete Sattelscheibenbremse der Baureihe BSFK 527 mit einer Softbremsregelung Sobo iQ ausgestattet. Hiervon profitierte das Gesamtsystem, denn neben der Bremsfunktion mit Drehmomentbegrenzung bietet die Lösung eine unterbrechungsfreie Stromversorgung, die bei Stromausfällen das Bremssystem lange genug betriebsfähig hält, um den Förderer normal stoppen zu können.

Um durch sanftes Abstoppen die Beanspruchung der Anlagenkomponenten zu minimieren, reduziert die Steuerung das Bremsmoment, wenn der auf die Haspel wirkende Zug die eingestellte Grenze erreicht, sodass die Trommel durchrutscht. Außerdem aktiviert die Steuerung bei einem Ausfall der Kommunikation automatisch die Bremsrampe mit der höchsten Priorität. Neben der Sattelscheibenbremse und der Steuerung umfasste die Lösung auch eine von Svendborg Brakes selbst hergestellte hydraulische Versorgungseinheit, eine Bremsscheibe, zwei Dynamometer und eine Nabe vom Typ Amerigear FS 209 von Ameridrives.

Eine erfolgreiche Strategie

Aufgrund der positiven Erfahrungen mit der Förderhaspel ist das hierfür entwickelte System nun integraler Bestandteil des Sobo-iQ-Angebots des Bremsenspezialisten. Die Lösung für das chilenische Bergbauunternehmen ist laut Herstellerangaben die einzige bekannte „intelligente“ Slow-Speed-Haspel, die bei einem Stromausfall die Parkfunktion und Spannungsregelung aufrechterhalten kann. Kein Produkt eines anderen Bremsen- oder Fördertechnikanbieters biete einen ähnlichen Leistungsumfang bei Versagen der externen Energieversorgung.

„Dass wir uns mit der Fördertechnik im Bergbau so gut auskennen, ist dem Kunden unmittelbar zugutegekommen. Weil uns die Maschinen vertraut sind und wir uns bewusst sind, dass die Bremsen nur ein Teil eines wesentlich größeren Ganzen sind, konnten wir gezielt ein hochmodernes Produkt entwickeln, das nicht nur zuverlässiger, sondern auch kosteneffizienter ist“, so Hierzu Tyler Calvert, Applikationsingenieur bei Svendborg Brakes.