Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Automatisierbare Methode zur Verbindungsvorbereitung von Stahlseilfördergurten mittels Strahlverfahren

Im beantragten Forschungsvorhaben soll eine automatisierbare Methode zur Vorbereitung von Stahlseilfördergurtverbindungen mittels Strahlverfahren entwickelt werden. Ziel ist es, durch die Herstellung definierter, für die Neuanbindung optimierter, Oberflächen in der Verbindungszone eine Verbesserung der Verbindungsfestigkeit bei hohem Automatisierungsgrad zu erreichen.

Das Forschungsvorhaben beinhaltet sowohl die Auslegung und das Design der Verbindungszone, als auch die strahlgestützte Vorbereitung, Prüfung und Charakterisierung der Verbindungen. Das große Automatisierungspotenzial in der Verbindungsherstellung von Fördergurten begründet sich durch die ausschließlich manuell durchgeführten Tätigkeiten in der konventionellen Herstellungsmethode.

Die gestiegenen Anforderungen an die Gurtkonstruktion begründen sich durch die weltweit wachsende Nachfrage an mineralischen Rohstoffen. Um die Nachfrage entsprechend decken zu können, bedarf es immer länger werdender Förderanlagen und gesteigerter Massenströme. Neben einer höheren Gurt-Nennfestigkeit erfordert dies auch eine Steigerung der Verbindungsfestigkeit als schwächste Stelle des Gurtes, da innerhalb einer Verbindung die Zugkräfte einzig über das Zwischengummi übertragen werden.

Das Versagen einer Verbindung führt direkt zum Stillstand der Anlage, und somit zum Förderausfall, der mit erheblichen Umsatzverlusten verbunden ist. Durch die Entwicklung eines automatisierbaren Prozesses zur Verbindungsvorbereitung kann die Produktivität und die Qualität erheblich gesteigert werden, wodurch kostenintensive Ausfallzeiten verhindert werden können.

Ergebniszusammenfassung:

Mit Hilfe der Untersuchungen wurde das Wasserstrahlen als geeignetes Verfahren zur Verbindungsvorbereitung von Stahlseil-Fördergurten ermittelt. Das Verfahren erfüllt auch die zweite Anforderung einer möglichen Automatisierung. Somit wurde ein Bearbeitungsverfahren bestimmt, was die Ziele des Forschungsvorhabens erfüllt.

Des Weiteren wurde aufgezeigt, wie das Verfahren anzuwenden ist. Hierfür wurden zahlreiche Untersuchungen gemacht, die aufzeigen, wie die Wasserstrahltechnik zu nutzen ist, im Hinblick auf Prozessparameter (Arbeitsabstand und -winkel, Druck und Vorschubgeschwindigkeit). Aus diesen Informationen wurde zusätzlich ein Bearbeitungsmodell generiert, welches ermöglicht, anlagenspezifisch die Parameter zu bestimmen.

Die Validierung der Untersuchungen wurde anhand experimenteller Untersuchungen nach Norm durchgeführt. Es wurde gezeigt, dass die erzielbare Festigkeit zwischen Stahlseil und Gummi, nach dem Freilegen der Seile mittels Wasserstrahlverfahren, eine mehr als ausreichende Festigkeit erzielen.

Abschließend wurde die Anlagentechnik aufgezeigt, die für eine erfolgreiche Umsetzung in der Praxis erforderlich ist.