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Foto: Rulmeca
An der mit abrasiven Stäuben behafteten Verlagerung der Tragrolle ist leicht zu erkennen, dass das Dichtungssystem, welches die Lager der Tragrollen schützt, von entscheidender Bedeutung ist.

Fördertechnik

Mit Rundlauf nicht aus der Rolle fallen

Alle Tragrollen sind rund und sollten auch rund laufen. Unser Autor erklärt, warum das nicht immer der Fall ist und sich die Investition in Qualitätsware auszahlt.

Man sieht es ihnen auf den ersten Blick nicht an, denn Tragrollen für Schüttgutförderbänder sind allesamt rund, aus Stahl gefertigt und werden im Schwerlastbereich oft rot lackiert angeliefert. Auch die Achsverlagerung ist weitestgehend standardisiert. Die Konsequenz: Vom äußeren Erscheinungsbild gleicht eine Rolle der anderen. Die eine ist vielleicht besser lackiert und die andere wird seitens des Ladungsträgers sauberer gepackt geliefert. Aber im Grunde ist für viele Anwender eine Förderbandrolle eine Förderbandrolle. Technisch gesehen kann sie auch jeder, der Metallbau gelernt hat, zusammenbauen und ein großes Investitionsobjekt sind sie bei Stückpreisbetrachtung auch nicht. Sie werden oft sogar nach Gewicht taxiert. Der aktuelle Stahlpreis spielt deshalb bei Preisverhandlungen oft eine größere Rolle, als die Qualität, die eigentlich entscheidend wäre, da Schüttgutförderer oft viele Jahre und im Bergbaubereich sogar oft auch im 24/7-Dauerbetrieb gefahren werden

Lastrollen im Test in Chile

Dass es bei der Qualität immens große Unterschiede gibt, hat der Fördertechnikspezialist TTM anhand umfangreicher Messungen an einem Gesteinsförderband eines chilenischen Betriebs, der Mineralien verarbeitet, ermittelt. Das Testobjekt hat beeindruckende 11.385 Lastrollen, um eine möglichst freie Bewegung des Förderbandes zu ermöglichen. Entsprechend viel Teststellungspotenzial hat dieser Förderer. Über einen Zeitraum von 188 Tagen wurden die Temperaturen knapp 15 % aller im Einsatz befindlicher Rollen analysiert. Getestet wurden unterschiedliche Hersteller, die allesamt ein Produkt mit physikalisch identischem Fußabdruck lieferten. Über diesen langen Messzeitraum hinweg wiesen alle im Einsatz befindlichen Qualitäts-Rollen Werte unter 60°C auf und haben sich damit während des gesamten Betriebs in einem zufriedenstellenden Zustand befunden. Über den gleichen Zeitraum wurde der Austausch von 3,2 % Prozent aller Rollen lokaler Marken erforderlich, von denen sich 286 im Alarmzustand zwischen 80 und 130° C befanden und 50 Rollen im Gefahrenzustand mit Temperaturen über 130 °C. Aufs Jahr hochgerechnet wäre eine Ausfallrate von 6,06 % erreicht worden. Man stelle sich vor, dass jede dieser Rollen eine hohe bis extrem hohe Brandgefahr darstellt und deshalb statistisch fast jeden Tag zwei Rollen (exakt 1,78 pro Tag) gewechselt werden mussten. Bei Qualitätsrollen hingegen wären weder Anschaffungskosten noch Instandhaltungsaufwand erforderlich gewesen.

Umgestiegen auf Qualität

Seit diesen Tests setzen die Instandhalter der Förderanlage auf qualitativ hochwertige kalte Rollen von Rulmeca. Angesichts der Komplexität der Anlage, die gleichzeitig betriebskritische Funktionen erfüllt und deshalb hohe Verfügbarkeit erfordert, war das vergleichsweise hohe Risiko eines Ausfalls einer Rolle und der damit einhergehenden Brandgefahr nicht mehr hinnehmbar. Erreicht werden die hohe Verfügbarkeit, lange Lebensdauer und geringere Ausfallraten bei Qualitätsrollen durch deutlich hochwertigere Lager, Präzisionsstahlrohre für die Mantelfertigung und – je nach Verfügbarkeits- und Laufruheanforderung – abschließend auch noch dynamisch gewuchtete Rollen. Solche hochwertigen Tragrollen für Schüttgutförderanlagen laufen deutlich leichter und verschleißärmer. Unter extremsten Umweltbedingungen sind hochwertige Tragrollen zudem durch eine hohe Zuverlässigkeit dank ihres entsprechend hermetisch geschlossenen und auf Basis sorgfältig ausgewählter Materialien gefertigten Designs geprägt. Von großer Wichtigkeit ist dabei das Dichtungssystem, welches die Lager der Tragrollen schützt. Wie wichtig das ist, ist leicht an den immensen Staubanlagerungen an den Tragrollen des chilenischen Förderers zu erkennen.

Dicht dank Labyrinthdichtung

Technisch erreichen die Tragrollen von Rulmeca die hohe Dichtigkeit durch eine mehrfache Labyrinthdichtung. Deren Dichtwirkung beruht auf der Verlängerung des Strömungsweges durch den abzudichtenden Spalt, wodurch der Strömungswiderstand wesentlich erhöht wird. Die Wegverlängerung wird in der Regel durch ein Ineinandergreifen (Fachausdruck „Verkämmung“) von Formelementen auf der Welle und dem feststehenden Gehäuseteil erreicht. Einfache Gummidichtungen sind hingegen in staubigem Umfeld nicht tolerierbar, da sie schnell verschleißen und ihre Dichtwirkung verlieren. Aber auch hinter der Dichtung muss das Lager optimal geschützt werden. Die ideale Schmierung zu finden ist hierbei nicht leicht und bedarf entsprechender Erfahrung: Zu wenig Schmierung erzeugt nämlich Hitze und Verschleiß, während zu viel Schmierung zu Widerstand, Hitze und Verschleiß führt und die Dichtungen beschädigen kann. Die für den Förderer erforderliche optimale Schmierung war im Test mit anderen Lösungen nicht erzielbar, da diese Konstruktion eine intensivere Schmierung nicht zugelassen hätte.

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Foto: Rulmeca So sieht ein Tragrollenlager aus, wenn das Dichtungssystem nicht hinreichend und die Schmierung der Lager zu gering ist.

Metallkäfige bergen Gefahren

Ein oft vorzufindender Fehler sind auch Metallkäfige für die Lager, die bei fehlerhaftem Lager heiß laufen und letztlich Funken schlagen können, die zu Feuer führen können. Um dies zu vermeiden kommen bei den Rulmeca-Tragrollen überwiegend Polyamid-Käfige für die Lager zum Einsatz, die sich im Schadensfall einfach auflösen und so vor Überhitzung und Feuer schützen. Letztlich sind auch die Rundlaufeigenschaften einer Tragrolle von entscheidender Bedeutung. Der Rundlauffehler sollte nicht mehr als 0,2 mm TIR/FIM (Total Indicator Reading /Full Indicator Movement) umfassen und dynamisch balanciert sein, was präzisionsgedrehte Mantelrohre und abschließend auch noch gewuchtete Rollen erfordert.

Ein Blick auf den Preis

Diese hochwertigen Fertigungsmethoden haben natürlich ihren Preis bei den Anschaffungskosten, was verständlich ist. Entscheidend sind aber letztlich nicht die Anschaffungskosten sondern die Gesamtbetriebskosten (Capex vs. Opex). Sind hohe Verfügbarkeiten entscheidend, weil Ausfälle echtes Geld kosten, fällt die Entscheidung für Qualität sicherlich leicht. Sind Ausfälle jedoch nicht so unternehmenskritisch, trägt dann aber immerhin noch die kurze MTBF der einfachen Rollen schnell zur Amortisation des Investments in eine Qualitätsrolle bei, da für komplexe Fördertechnik auch eine lange Standzeit gefordert wird. Hinzu kommen auch noch die höheren Wartungskosten sowie Einsparungen beim Energieverbrauch durch die geringeren Tragrollenwiderstände, sodass sich eine Investition in hochwertige Qualität im Schnitt bereits nach rund 8 Monaten rechnet. Da solche Musterrechnungen auch immer Widerspruch erzeugen können, bietet Rulmeca an, die Vergleichsrechnungen mit Kunden exakt am Projekt zu bestimmen und bei Bedarf sogar Belastungstests in den hauseigenen Prüflabors zu fahren, damit Anwender und Anlagenbauer sicher gehen können, die richtige Investitionsentscheidung zu treffen. Die Qualität einer Förderrolle kann man nämlich messen. Nicht immer muss es dabei eine solche große Installation sein wie die in Chile.  (Jens Hagenau, Produktmanager und Exportleiter BULK bei Rulmeca)

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Foto: Rulmeca Auch wenn man es ihnen von außen nicht ansieht: Es gibt erhebliche Qualitätsunterschiede bei Rollen und diese wirken sich erheblich auf die Gesamtbetriebskosten aus.
Mechanische Verbinder der Baureihe Flexco XP.
Foto: Flexco

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Foto: FAF Fördertechnik

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