~Novelty Steel liefert hochwertige Förderbandtragrollen (Rollen) für verschiedene Förderbandabmessungen und -typen in unseren Produktionsstätten in der Türkei~

 

Rollen, die in Sätzen montiert sind, spielen eine entscheidende Rolle bei Förderbändern, die für den Transport verschiedenster Schüttgüter ausgelegt sind.

Ihr Einfluss auf das Verhalten des Förderguts, den Energieverbrauch und die Gesamteignung des Förderbands ist mit dem des Fördergurts selbst vergleichbar.

1. Einführung

Obwohl verschiedene Rollen für den Einsatz in unterschiedlichen Anlagen entwickelt wurden, bleibt die Auswahl der am besten geeigneten eine anspruchsvolle Aufgabe.

Die Hauptfunktion einer Rolle besteht darin, Lastunterstützung mit minimalem Bewegungswiderstand zu bieten, insbesondere für radiale Belastungen durch das Band und das Fördergut bei bestimmten Rollabständen. Diese Aufgabe umfasst die Stoßdämpfung im Ladebereich sowie das Management der Bandspannung in gekrümmten Abschnitten – beides schwer quantifizierbar.  

Moderne Förderbandkonstruktionsmethoden haben unser Verständnis und unsere Steuerungsmöglichkeiten verbessert und liefern klarere Einblicke in die Auswirkungen von Rollen.

Rollensätze werden strategisch gestaltet, um das Bandprofil zu beeinflussen – oft in Form einer Mulde oder eines Rohrs. Es ist wichtig zu erkennen, dass Form, Konsistenz und Flexibilität der Mulde das Verhalten der Rolle stark beeinflussen. Tragrollen, die schräg zur Vertikalen als Seitenrollen in einer Mulde positioniert und in Bandlaufrichtung ausgerichtet sind, erzeugen axiale Kräfte zur Führung. Aspekte wie Befestigungsmethode, Ausrichtung und Selbstreinigung sind entscheidend bei der Gestaltung des Rollengestells. Die äußere Interaktion mit dem Fördersystem geht über die reine Lastunterstützung hinaus und umfasst Längskräfte, Kraftübertragung und das Betriebsverhalten.

Förderbandrollen – Tragrollen

Foto 2 : Rollen (Tragrollen)

Es ist bemerkenswert, dass alle wesentlichen Längswiderstände im Förderband über die Rollen übertragen werden. Daher ist das Verständnis darüber, wie Rollen das gesamte Fördersystem beeinflussen und mit anderen Komponenten interagieren, entscheidend für fundierte und optimale Entscheidungen.

2. Konstruktion der Rollen (Umlenkrollen)

2.1 Aufbau

Rollen übernehmen eine entscheidende Funktion bei der radialen Abstützung gegen Schwerkraft und Bandspannung, insbesondere bei gekrümmten Förderbändern. Sie erleichtern das Biegen des Bands und die Querschnittsbildung des Förderguts und ermöglichen eine Längsbewegung mit allmählich zunehmender Bandspannung. Die Minimierung des Torsionswiderstands und die Angleichung der Lebensdauer der Rollen an die Lebensdauer des Förderbands sind vorrangige Konstruktionsziele.

Die Konstruktion der Rollen ist grundsätzlich einfach: Sie besteht aus einer rotierenden äußeren zylindrischen Oberfläche und Lagern, die auf einer festen Welle montiert sind. Verschiedene Komponenten wie Wellen, Lagerpositionen und Zylinderwerkstoffe beeinflussen die Förderanlage unterschiedlich. Die Gestaltung der Lagereinheit – mit eingebetteten, reibungsarmen Wälzelementen auf einer festen Welle – hat erheblichen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit der Rolle.

2.2 Rotationswiderstand der Rolle

Der Torsionswiderstand bei der Rotation in der Lagereinheit trägt zum Leistungsverlust der Rolle bei. Dieser Widerstand entsteht durch das Gleiten der Wälzkörper, die Scherung des Schmiermittels und den Widerstand der Dichtung – all dies variiert je nach Ausführung erheblich.

2.3 Wälzwiderstand des Lagers

Lager in Förderanlagen für Schüttgut sind präzisionsbearbeitet, gehärtet und auf reines Rollen bei minimaler Verformung ausgelegt. Die Schmierung mit Fett, das Scher- und Walkbeanspruchung unterliegt, beeinflusst die geschwindigkeits- und temperaturabhängigen Bewegungswiderstände.

2.4 Konstruktive Überlegungen zur Montage

  • Lagereinheiten – einschließlich der Wellenbefestigung am Rollenrahmen und einem rotierenden Gehäuse – weisen unter Last eine gewisse Unvollkommenheit bei der Ausrichtung der Wälzelemente auf. 
  • Fehlausrichtungen verursachen zusätzliches Gleiten, Reibung, Geräusche und Verschleiß, was sich negativ auf Kontaktspannungen und Ermüdungslebensdauer auswirkt. 
  • Verschiedene Lagertypen erfordern unterschiedliche axiale Stützmethoden und Montageverfahren.

2.5 Beitrag von Schmierfett zum Rotationswiderstand

Schmierfett trägt auf besondere Weise zur Leistungsfähigkeit der Rolle bei, da es Scherbelastungen mit variabler Steifigkeit und Scherfestigkeit entgegenwirkt. Das Verständnis des Einflusses von Fett auf die Förderleistung erfordert eine Charakterisierung über verschiedene Geschwindigkeits- und Temperaturbereiche hinweg.

2.6 Rotation von Lagerdichtungen

Dichtungen schützen die präzisen Lagerelemente vor Verunreinigungen, wobei ihr Rotationswiderstand die Leistungsaufnahme beeinflusst. Die Wirksamkeit der Dichtungen variiert, und unterschiedliche Funktionskonzepte werden eingesetzt, um Lager von der äußeren Umgebung abzuschirmen.

3. Lebensdauer der Rollen (Umlenkrollen)

Die Lebensdauer der Rolle hängt direkt von der Lebensdauer ihrer Hauptkomponenten – Lager und Dichtungen – ab.

3.1 Lebensdauer der Lager

Die Lebensdauer von Lagern wird im Wesentlichen durch die Kontaktspannungen zwischen den Wälzkörpern und ihren Laufbahnen begrenzt. Die Auslegung der Lagereinheit muss verschiedene mögliche Belastungsszenarien berücksichtigen.

 

Lager für Förderbandrolle

Foto 2: Rollenlager

Lagerhersteller liefern dynamische Tragfähigkeitswerte oder Kapazitätsdaten zur Verwendung in der Lebensdauerberechnung, ergänzt durch statische Tragfähigkeiten als Toleranz für gelegentliche Überlastungen, die zu kleinen Schäden und beschleunigtem Ermüdungsversagen führen können. Darüber hinaus begrenzt die Lebensdauer der Schmierstoffe die statistisch berechnete Lebensdauer und muss entweder als primäre Grenze oder durch Nachschmierung berücksichtigt werden.

Die Größe eines Lagers hat erheblichen Einfluss auf Kosten, Verfügbarkeit und Skaleneffekte. Dennoch kann die Auswahl durch die Konstruktionsphilosophie beeinflusst sein, was zur Wahl eines schwereren Lagers als nötig führen kann.  

Darüber hinaus können verschiedene zusätzliche Lagerbelastungen auftreten, die die tatsächlichen Spannungen in der Laufbahn beeinflussen. Diese Belastungen können die Genauigkeit einfacher Radialberechnungen erheblich beeinträchtigen und sollten sowohl bei der Lagerdimensionierung als auch bei Reibungsberechnungen berücksichtigt werden.

3.2 Lebensdauer der Dichtungen

Die Integration von Dichtungen zwischen rotierenden und stationären Bauteilen ist häufig mit hohen Kosten verbunden. Diese Dichtungen isolieren die Lager von äußeren Verunreinigungen und gewährleisten deren ordnungsgemäße Funktion. In anspruchsvollen Anwendungen werden in der Regel Hochleistungsdichtungen eingesetzt, die jedoch mehr Energie benötigen können.

Die Art der Dichtungen und ihre Eignung variieren. In vielen Fällen besitzen Rollen entweder eine stationäre oder rotierende Abdeckung über der Außenwelle, die sich bis zum oder über den Durchmesser der Lagerkammer erstreckt. Das rotierende Design mit kleinerem Durchmesser hat eine geringere Öffnungsfläche. Jedoch wird jedes durch diese Konstruktion eindringende Material zwischen Lager und Abdeckung eingeschlossen.

4. Auswahl der Rollen (Umlenkrollen)

Rollen können nicht isoliert bewertet werden. Sie sind integrale Bestandteile, die mit verschiedenen anderen Elementen interagieren und eine Vielzahl unterschiedlicher Förderbandleistungen beeinflussen. Das gesamte Förderband wird als System betrachtet, in dem ein ausgewogenes Zusammenspiel und Kompromisse zwischen den Komponenten erforderlich sind.

  • Betriebskategorien: Wichtige Betriebskategorien wie Nennkapazität, Lebensdauer der Rolle, Leistungsbewertung und Rotationsverhalten haben erheblichen Einfluss auf die gesamte Förderbandauslegung und -kosten. Die Identifizierung und gezielte Betrachtung dieser Kategorien ist entscheidend, um Auswirkungen auf anfängliche und zukünftige Kosten zu erkennen.
  • Wichtige Betriebsparameter: Entscheidende Faktoren bei der Spezifikation von Rollen sind erwartete Rollenbelastung, Lebensdauer, erforderlicher Rollwiderstand und zulässiger Rundlauf sowie Unwucht. Es wird empfohlen, klare Informationen über diese Parameter bereitzustellen, um die Geschwindigkeit des Bandes und den Rollenabstand optimal abzustimmen.
  • Hinweise für Förderbandkonstrukteure: Förderbandkonstrukteuren wird empfohlen, detaillierte Angaben zu erwarteter Rollenbelastung, Lebensdauer, erforderlichem Widerstand und zulässigem Rundlauf sowie Unwucht zu machen. 

Ein umfassender Ansatz zur Auswahl von Rollen, der verschiedene Faktoren berücksichtigt und eine enge Zusammenarbeit mit den Herstellern einschließt, ist erforderlich.

5. Fazit

Die Beschaffung von Rollen mit optimalem Nutzen stellt, wie zuvor dargelegt, mehrere Herausforderungen dar. Ein klares Verständnis der Zielsetzungen der Rolle und der verschiedenen Einflussfaktoren ist im Beschaffungsprozess zweifellos von Vorteil. Eine gezielte Produktspezifikation trägt dazu bei, ein einheitliches und angemessenes Anforderungsprofil für die jeweilige Anwendung zu definieren. Ebenso verbessert das Bewusstsein für mögliche Probleme und gesammelte Erfahrungen die Qualität der endgültigen Kaufentscheidung.

6. Was bietet Novelty Steel an?

Novelty Structures liefert Förderbandrollen sowie weitere Komponenten für verschiedenste Anwendungen.

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