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Gurtförderer
(engl.: belt conveyor)

Gurtförderer sind Stetigförderer für waagrechte oder (leicht) geneigte Förderung. Sie sind eine Untergruppe der Bandförderer.

Endlos verbundene Gurte, die sowohl als Trag- als auch als Zugmittel dienen, werden an den Umkehrpunkten über Trommeln geführt. Die Trommel auf der Abwurfseite ist in der Regel die Antriebstrommel, die Aufgabeseite wird als Spannstation genutzt. Zwischen den Trommeln läuft der Gurt meist über Tragrollen. Das Fördergut liegt im Normalfall auf dem Obertrum.

Gurtförderer können sowohl für Stückgut als auch für Schüttgut eingesetzt werden. Ausgeführte Beispiele für Gurtförderer sind in Abb. 1 zu sehen.



Abb. 1: Gurtförderer für Schüttgut (links) und Stückgut (rechts, [Quelle: Interroll, Sant Antonio])

Elemente von Gurtförderern
Gurtförderer bestehen, wie in Abb. 2 dargestellt, grundsätzlich aus den Elementen Fördergutaufgabe (1), Fördergutabgabe (2), Antriebsstation (3), Umlenk-Spannstation (4), Fördergurt (5) und Tragrollen (6). Des Weiteren gibt es noch Schutzverkleidungen, die elektrische Installation, Gurtreinigungsvorrichtungen sowie Abstreifer.


Abb. 2: Prinzipskizze Gurtförderer [Quelle: ContiTec, Northeim]


Fördergurt
Der Fördergurt ist das wichtigste und auch teuerste Element eines Gurtförderers. Der Aufbau richtet sich hauptsächlich nach der Beanspruchung des Gurtes. Der Gurt besteht aus Gurtkanten und Deckschichten aus Gummi oder PVC, die den Gurt vor mechanischer oder chemischer Einwirkung schützen. Die Zugkräfte werden von den Einlagen übernommen. Für kleine und mittlere Zugkräfte kommen Textileinlagen, für hohe Belastungen Stahlseileinlagen zur Anwendung. Durch den Einsatz zugfester Stahlseileinlagen können beträchtliche Strecken und Höhen überwunden werden.

Bei Förderern für Stückgut wird der Gurt meist flach geführt, während er bei Schüttgutförderern oft gemuldet ausgeführt ist. Bei gemuldeten Gurten kann, wie in Abb. 3 verdeutlicht, deutlich mehr Schüttgut transportiert werden als bei flachen Gurten.



Abb. 3: Querschnitt durch Gurtförderer


Antriebsstation
Angetrieben wird der Gurt über Reibschluss durch Antriebstrommeln, die häufig mit speziellen Reibbelägen ausgestattet sind. Um die Belastung des Fördergurtes gering zu halten, sollte die Antriebsstation so angeordnet sein, dass das Lasttrum gezogen wird. In der Regel ist deshalb die Antriebsstation auch gleichzeitig Abgabestation. Oft übernimmt beide Aufgaben ein und dieselbe Trommel. Bei längeren Gurtförderern ist es allerdings häufig notwendig mehrere Antriebstrommeln einzusetzen, um die notwendige Antriebskraft übertragen zu können.

Umlenk-Spannstation
An der Umlenkstation wird der Gurt durch nicht angetriebene Trommeln aus dem Obertrum in das Untertrum umgelenkt. Diese Trommel dient meistens auch noch als Spannstation. Die Vorspannung des Gurtes ist einerseits notwendig um den Durchhang des Gurtes zwischen den Tragrollen zu begrenzen. Andererseits ist für die Einleitung der Antriebskräfte an der Antriebsstation eine Mindestvorspannung im Gurt erforderlich.

Tragrollen
Tragrollen sind ein wesentlicher Bestandteil eines Gurtförderers, da der zwischen Kopf- und Hecktrommel umlaufende Gurt unterstützt werden muss. Das lasttragende Obertrum muss dabei von mehr Tragrollen unterstützt werden als das Untertrum. Durch die Anordnung der Rollen unter dem Gurt kann die Muldung des Gurtes eingestellt werden. Das Untertrum kann auch ohne Rollen über eine glatte Oberfläche gezogen werden. Die Wahl von Art und Anzahl der Tragrollen spielt zudem eine große Bedeutung für den Energiebedarf des Förderers.

Technische Daten von Gurtförderanlagen
Fördergutstrom
bis ca. 25.000 m3/h oder 40.000 t/h

Fördergeschwindigkeit
0,5 bis 7 m/s

Gurtbreite
300 bis 3200 mm Standard-Gurtbreiten

Förderlänge (Achsenabstand)
bis 10 km


Berechnungsgrundlagen
Im Folgenden wird der grundlegende Berechnungsgang zur Auslegung von Gurtförderern dargelegt. Dieser ist sowohl für Schüttgut- als auch für Stückgutförderer anwendbar.

Fördergutstrom
Grundlegend bei der Auslegung von Gurtförderern ist der erzielbare Fördergutstrom. Dieser wird bei Gurtförderern für Schüttgut als Volumenstrom oder als Massenstrom angegeben. Bei Gurtförderern für Stückgut erfolgt die Angabe als Stückgutstrom.

Bewegungswiderstände
Die Bewegungswiderstände FW, d.h. die Kräfte, die überwunden werden müssen um eine Förderung zu gewährleisten, setzen sich bei Gurtförderern im Wesentlichen aus den Widerständen zur Überwindung der Reibungskomponenten (FR) und der Höhendifferenz (FSt) zusammen.

Die Summe dieser Bewegungswiderstände entspricht der Umfangskraft FU, die von der Antriebstrommel auf den Gurt übertragen werden muss.




Bei der Bestimmung der auftretenden Reib- und Steigungskräfte erfolgt im Wesentlichen die Unterscheidung zwischen Förderern für Schüttgut und Stückgut.

Kraftübertragung zwischen Trommel und Gurt
An der Antriebstrommel wird die nötige Umfangskraft FU als Differenz zwischen den Kräften im Obertrum T1 und im Untertrum T2 aufgebracht.



Um die Umfangskraft FU vollständig übertragen zu können muss die Eytelwein’sche Gleichung erfüllt sein. Darin ist α der Umschlingungswinkel und μ der Reibwert zwischen Trommel und Gurt.



Aus diesen beiden Gleichungen lässt sich die maximale Gurtzugkraft (im Obertrum) T1 bestimmen:



Antriebsleistung
Die notwendige Antriebsleistung des Motors, um den Gurtförderer betreiben zu können, errechnet sich aus zu übertragenden Umfangskraft FU, der Fördergeschwindigkeit v und dem Gesamtwirkungsgrad η.





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Quellen:
[1]   VDI : VDI 15201, Stetigförderer - Benennungen, 1994.
[2]   VDI : VDI 4440, Übersichtsblätter Stetigförderer für Stückgut - Bandförderer, 2007.
[3]   VDI : VDI 2322, Gurtförderer für Schüttgut, 2003.