Rücklaufsperren für Förderbandanlagen optimal auswählen und montieren

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Die wichtigsten Fakten über Rücklaufsperren auf einen Blick

Rücklaufsperren (RLS) sind kritische Maschinenelemente für den Einsatz in Einzel- und Mehrfachantrieben von Förderbandanlagen. Während des Stopps eines Förderbandes können die erzeugten dynamischen Spitzendrehmomente je nach Steifigkeit des kompletten Antriebssystems variieren. Die Verdrehsteifigkeiten im System haben großen Einfluss auf das dynamische Verhalten.

Eine Drehschwingungssimulation mit DRESP zeigt, dass die erzeugten Spitzendrehmomente für schnelllaufende RLS dem 2,75-fachen und für langsam laufende dem 2,6-fachen des Nenndrehmoments betragen. Standard-Auswahlfaktoren in den Herstellerkatalogen sind in der Regel höher als die DRESP-Ergebnisse. Die Katalogangaben führen daher zu einer konservativen RLS-Auswahl.

Rücklaufsperren mit Drehmomentbegrenzung (DMB) werden typischerweise mit einem Faktor von 1,2 ausgelegt. Die DRESP-Simulation eines dualen Antriebs zeigt, dass eine Lastverteilung zwischen den RLS auftritt, die schädliche Spitzendrehmomente verhindert.

Hohe Zuverlässigkeit und Sicherheit bietet ein neues Design von schnelllaufenden RLS mit Drehmomentbegrenzer und Lösefunktion. Hierbei ermöglicht der Einsatz von Karbon-Reibbelägen die Reduzierung der äußeren Abmessungen und der Kosten. RLS mit einer mechanischen Lösefunktion punkten mit einer einfachen Bedienung.

Neue analytische Simulationswerkzeuge erlauben detaillierte Studien zu RLS-Systemen mit und ohne DMB. Die Simulation hat die traditionell von den Herstellern eingesetzten Methoden validiert. Die Simulation verspricht weitere Auswahlmöglichkeiten für korrekt dimensionierte RLS für Förderbandanlagen, die zu Lösungen mit geringeren Kosten führen, während Zuverlässigkeit und Sicherheit aufrechterhalten werden.

Lösefunktion – rein mechanisch

Während des normalen Betriebs befindet sich die RLS im Leerlaufbetrieb und die Klemmstücke drehen ohne Kontakt zum Außenring. Gelegentlich stoppt das Förderband, wobei die RLS die Umkehrbewegung verhindert. Gerade für den Einsatz in Antriebssystemen, die unter Last anhalten müssen, ist es sinnvoll, die RLS zusätzlich mit einer steuerbaren Lösevorrichtung auszustatten. Denn so kann – etwa im Fall eines Stillstands der Förderanlage – die Freigabe des Bandes oder die Rückwärtsbewegung des Fördersystems kontrolliert ausgeführt werden. Obgleich eine solche Lösefunktion selten zum Einsatz kommt, muss sie sich trotz langer Ruhezeiten doch sofort aktivieren lassen.

Da RLS zudem Umwelteinflüssen (Temperatur, Staub, Regen etc.) unterliegen, muss auch das Design der Lösefunktion robust und zuverlässig sein. Die rein mechanische Lösung ist daher technisch und kostenmäßig zu bevorzugen – zumal die Anwender den Einsatz von Spezialausrüstungen (z.B. speziellen Ölpumpen) tunlichst vermeiden möchten.

Bild 10: Inzwischen patentiert: Neuste Generation einer mechanischen Lösevorrichtung.
(Bild: Ringspann)

Die neuste Generation einer solchen mechanischen – inzwischen patentierten – Lösevorrichtung ist in Bild 10 zu sehen: Im Gehäuse der RLS befinden sich drei kleine Pakete mit Keilen. Diese Keile erhöhen die Axialkraft der Schrauben (Kräfteverhältnis 1:5) und über sie erfolgt auch die Freigabe des Drehmomentbegrenzers. Die Vorrichtung ist abgedichtet und die beweglichen Teile verfügen über gehärtete Metallflächen, um eine Reibkorrosion zu verhindern. Das Zurücksetzen der Keile – beim Aktivieren des DMB – übernehmen Federn. Bedient wird die Lösevorrichtung sehr einfach mit einem konventionellen Schraubenschlüssel. Spezialwerkzeuge wie etwa eine Hydraulikpumpe sind für die Handhabung dieser robusten Mechaniklösung nicht erforderlich. (jv)

* Dipl.-Ing. Thomas Heubach ist Leiter Sparte Freiläufe bei Ringspann.

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