Jeder von uns hat sie schon gesehen – die großen Lastschiffe, die über das Meer oder die großen Wasserstraßen in Deutschland fahren. Neben Containern, Rohöl, Treibstoffen, Gas oder sonstigen Materialien wird hier auch Schüttgut transportiert. Dabei ist der Weg vom Ursprung des Schüttguts bis es das Schiff erreicht oftmals ein langer Weg.
Schnelligkeit gefragt
Steinkohle und Erze werden heute kaum noch in Deutschland, sondern überwiegend in Lateinamerika und Australien, China und Afrika abgebaut. Die große Herausforderung besteht dabei darin, große Mengen an Schüttgut wie beispielsweise Eisen- oder Kupfererz oder auch Kohle schnell aus dem Bergwerk bzw. aus dem Tagebau hinaus zu transportieren.
Dabei handelt es sich um derartig große Mengen, das sie mit einem LKW in der Regel nicht mehr wirtschaftlich und vor allem schnell bewegt werden können. In den Kernmärkten Brasilien, Chile und Australien werden die Erze im Tagebau gefördert und dort mittels Muldenkippern direkt auf Förderbänder verladen.
Herausforderung Transport
Diese oftmals bis zu 25 km langen Förderbänder transportieren das Schüttgut für den Weitertransport dann zu entsprechenden Verladestellen. Meistens handelt es sich dabei um eine Eisenbahnverladung, denn aufgrund der hohen Ladekapazität ist der Eisenbahntransport i.d.R. immer noch die effektivste Methode.
Auch, weil dieser auf direktem Weg zu einem Hafen-Verladeterminal führt, wo das Fördergut dann auf die eingangs erwähnten Massengutfrachter umgeladen wird. Solche Frachtschiffe können ein Volumen von bis zu 250.000 Tonnen aufnehmen.
Konstruktion und Belastung
Förderbänder werden durch Bandtrommeln angetrieben. Dabei unterscheidet man zwischen Umlenk- und Antriebstrommeln. Die Wellen der Antriebstrommeln haben einen Durchmesser, der zwischen 150 bis 800 Millimeter liegt. Die übliche Antriebsleistung bewegt sich hier in einem Bereich von 500 bis 6.000 Kilowatt – das entspricht über 8.000 PS.
Durch unsere bewährten Spannsätze, wie beispielsweise die RINGFEDER-Spannsatz Typen RfN 7012, RfN 7015 oder RfN 7515, die hier üblicherweise zum Einsatz kommen, wird eine sichere Verbindung des Trommelbodens mit der Bandtrommelwelle gewährleistet.
Spannsätze ermöglichen zusätzlich eine vereinfachte Demontage und Montage der Bandtrommel im Rahmen einer Wartung. Klassische Welle-Nabe-Verbindungen, wie z.B. Passfedern, würden hier schnell an ihre Belastungsgrenzen stoßen.
Die größte Belastung für die Förderanlage tritt an den Antriebstrommeln durch das Drehmoment sowie ein durch die Vorspannung des Förderbandes eingeleitetes Biegemoment auf, während bei Umlenktrommeln nur ein Biegemoment einwirkt.
Die höchste Belastung beim Betrieb eines Förderbandes tritt beim Start bzw. Anlauf des Bandes aus dem Ruhezustand auf: Hier treten nämlich im Vergleich zum laufenden Betrieb deutlich höhere Dreh- wie auch Biegemomente auf. Denn auf den kilometerlangen Förderbändern liegt üblicherweise das tonnenschwere Schüttgut, das jetzt in Bewegung gebracht werden muss. Sobald das Förderband angelaufen ist, d.h. sich im laufenden Betrieb befindet, reduzieren sich diese auftretenden Kräfte.
Transport und Kapazität
Auf Förderbändern werden extrem große Mengen an Gewicht transportiert. Die Einheit dafür lautet GTA – Gigatonnen per Annum. Je nach Größe des Bergwerks bzw. Tagebaus kann die Jahresleistung hier bis zu 40 Mio. Tonnen betragen, was ein Transportgewicht von ca. 4.500 Tonnen pro Stunde bedeutet: Das entspricht etwa 3.000 Mittelklassewagen pro Stunde – und das 24 Stunden am Tag und 7 Tage die Woche!
Die zurückgelegte Entfernung steht dem beeindruckenden Gewicht dabei allerdings in nichts nach. Wie oben erwähnt, werden mit Förderbändern oftmals Entfernungen von bis zu 25 Kilometern und mehr zurückgelegt. Man kann hier schon erahnen, welche Anforderungen daher auch an den Antrieb gestellt werden. Die gesamte Förderlänge wird üblicherweise in verschiedene Transportbänder aufgeteilt – diese werden dann wie erwähnt jeweils von separaten Bandtrommeln angetrieben.
In der Regel empfehlen wir bei Bandtrommel-Anwendungen die o.g. Standard-Spannsätze. Unsere jahrelange Erfahrung im Bereich der reibschlüssigen Spannverbindungen haben wir dabei so in unsere Berechnungsprogramme einfließen lassen, dass eine Berechnung für eine erste grobe Auslegung von einem Fördertechnikexperten eigenständig sowie von uns unabhängig durchgeführt werden kann. Oftmals sind es aber die Spezialfälle, bei denen unser Produkt-Management Team dann nochmals gemeinsam mit dem Kunden näher in die Details einsteigen muss.
Verfügbarkeit und Service
Förderbänder mit den o.g. Kapazitäten laufen wie gesagt rund um die Uhr, ob in Brasilien, Chile oder Australien. Im gesamten Antriebsstrang eines Förderbandes gibt es neben den zahlreichen Antriebs- und Umlenktrommeln natürlich auch viele andere kritische Komponenten. Falls es hier einmal zu einem unerwarteten technischen Defekt – und damit i.d.R zum Stillstand eines Förderbandes kommt – liegt die oberste Priorität in der schnellstmöglichen Wiederherstellung der Betriebsbereitschaft.
Denn bei einem Bandstillstand summieren sich die Ausfallkosten schnell auf ein paar hundertausend US-Dollar – und dazu können dann zusätzlich für nicht erbrachte Tonnagen hohe Konventionalstrafen anfallen, die mit Millionenbeträgen zu Buche schlagen können. Dies macht deutlich, wie kritisch und wichtig ein reibungsloser Betrieb solcher Förderanlagen ist. Daher sind eine nachgewiesene technische Expertise der Hersteller und Lieferanten, aber auch Vertrauen und vor allem Zuverlässigkeit wichtige Aspekte in der Zusammenarbeit mit den Bergwerken sowie den Tagebauen vor Ort.
RINGFEDER ist global präsent und auf entsprechende Szenarien vorbereitet. Unsere langjährigen Vertriebspartner sind fast überall vor Ort beim Kunden und können so im Notfall kompetent und schnell erforderliche Reparaturen und Wartungen von Bandtrommeln "on site" unterstützen.
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