Wieder ein Stillstand in der Aufbereitungslinie: Metall-Elevatorbecher verschleißen und reißen, bevor das Quartal endet. Für den Ingenieur ist es wichtig, nicht nur das Bauteil zu ersetzen, sondern ein Material zu finden, das die Häufigkeit von Reparaturen und Stillständen der Förderanlagen tatsächlich reduziert. Polyurethan-Elevatorbecher bieten eine 10-mal höhere Lebensdauer im Vergleich zu Gummi, rosten nicht, verformen sich nicht unter Last und absorbieren Stöße von Gestein hervorragend. In diesem Artikel betrachten wir, warum Polyurethan für Becher vorteilhafter ist, welche Teile auf Polyurethan umgestellt werden sollten und welchen Nutzen das für Ihr Unternehmen bringt.
Warum Polyurethan Metall und Gummi bei Elevatorbechern im Bergbau übertrifft
Polyurethan-Elevatorbecher sind wesentlich widerstandsfähiger gegen abrasiven Verschleiß als ihre Gummi- und Metallgegenstücke. Im Bergbau sind Becher ständig scharfen Partikeln, Staub, Feuchtigkeit und chemischen Reagenzien ausgesetzt, die Standardmaterialien schnell außer Betrieb setzen. TIMOL Polyurethan hat eine 10-mal höhere Verschleißfestigkeit als Gummi, arbeitet in einem Temperaturbereich von -60 bis +100 °C und ist unempfindlich gegen Kälte und plötzliche Temperaturschwankungen.
Polyurethan-Teile sind korrosionsbeständig, was in Bergwerken und Aufbereitungsanlagen mit hoher Luftfeuchtigkeit und aggressiven Zusätzen entscheidend ist. Die mechanische Festigkeit und Elastizität des Materials verhindern, dass der Becher selbst bei zufälligen Stößen mit großen Erz- oder Kohlebrocken reißt. Im Gegensatz zu Stahl dämpft Polyurethan Vibrationen, erzeugt keine Lärmbelastung für die Werkstatt und reduziert dank seines geringeren Gewichts den Verschleiß des Förderbandes und der Lager.
Vergleich der Verschleißfestigkeit und Hauptmerkmale der Materialien
TIMOL Polyurethan zeigt die besten Abriebwerte in DIN 53516 Tests. Die Tabelle zeigt die spezifischen Eigenschaften von Polyurethan und den Hauptalternativen Gummi, Caprolon, Stahl. Für die Bergbauindustrie bedeutet dies, dass ein Polyurethan-Becher länger hält und weniger Wartung erfordert.
| Material | Abrieb DIN 53516, mm3 | Betriebstemperatur, °C | Dichte, g/cm3 | Zugfestigkeit, MPa | Härte |
|---|---|---|---|---|---|
| Polyurethan (TIMOL) | 20-45 | -60…+100 | 1.05-1.25 | 25-60 | 50A - 70D |
| Gummi SBR | 100-200 | -40…80 | 0.94-1.1 | 8-20 | 40A - 80A |
| Gummi NBR | 80-150 | -30…100 | 1-1.3 | 10-25 | 40A - 90A |
| Caprolon (PA6/PA66) | 30-90 | -40…100 | 1.13-1.15 | 60-85 | 75D - 85D |
| Konstruktionsstahl | , | -40…500 | 7.7-7.9 | 370-700 | 120-250 HB |
| Verschleißfester Stahl Hardox | , | -40…250 | 7.8-7.85 | 1250-1600 | 370-540 HB |
Der Abrieb für Polyurethan beträgt 20-45 mm3, für SBR-Gummi 100-200 mm3. Das bedeutet, dass Polyurethan selbst im Vergleich zu den besten Gummimischungen 3-5 Mal langsamer verschleißt unter gleichen Bedingungen. Stahl hat keinen direkten DIN-Abriebwert, aber der tatsächliche Verschleiß wird durch Korrosion und Stoßbelastungen beschleunigt, was zu Rissen und dem Verlust der Geometrie des Bechers führt. Polyurethan hingegen verliert weder Form noch Eigenschaften selbst bei regelmäßigem Kontakt mit Abrasivstoffen.
Welche Teile und Komponenten sollten auf Polyurethanbecher umgestellt werden
Das Schlüsselelement für den Austausch ist der Elevatorbecher, der mit Bolzen am Band befestigt ist und direkt mit dem Fluss von Erz, Kohle oder Schotter in Kontakt steht. Besonders sinnvoll ist der Einsatz von Polyurethan in Bereichen, in denen das Material scharfe Kanten hat, Staub, Feuchtigkeit und regelmäßige Temperaturschwankungen auftreten. Polyurethanbecher eignen sich für Aufzüge jeglicher Art, die abrasive Schüttgüter, Konzentrate, Bergbaumasse transportieren, sowie für das Be- und Entladen von Zwischenbunkern.
Die Herstellung der Becher erfolgt im Freigussverfahren, wodurch Produkte mit minimalen inneren Spannungen und präziser Geometrie entstehen. TIMOL fertigt Becher nach Standardgrößen oder individuellen Zeichnungen, um eine genaue Passform zum Band und den Befestigungslöchern zu gewährleisten. Die Montage erfolgt mit Standardbolzen durch die in der Konstruktion des Bechers vorgesehenen Löcher. Um die Lebensdauer zu erhöhen, ist es wichtig, die Befestigungen gleichmäßig anzuziehen und sicherzustellen, dass keine Schräglagen auf dem Band vorhanden sind.
Ingenieurtipp: Wenn in der Mine oder in der Anlage besonders abrasive oder grobkörnige Materialien transportiert werden, empfehle ich, Becher mit maximal möglicher Wandstärke und einer Polyurethan-Härte von etwa 60 Shore D zu bestellen. Dies verhindert Durchbrüche und verlängert das Wartungsintervall.
Lebensdauer und Effekt für das Unternehmen
Der Umstieg auf Polyurethanbecher ermöglicht es, die Anzahl der durch Verschleiß oder Bruch der Arbeitsteile verursachten Notabschaltungen erheblich zu reduzieren. Dank der 10-mal höheren Verschleißfestigkeit im Vergleich zu Gummi halten Polyurethanbecher selbst unter härtesten Bedingungen deutlich länger. Dies reduziert die Kosten für den Kauf von Ersatzteilen, verringert das Risiko von Förderbandstillständen und Produktivitätsverlusten durch ungeplante Reparaturen.
Das geringere Gewicht des Polyurethanbechers (Dichte 1.05-1.25 g/cm3) reduziert die Belastung auf das Band und die Lager, was sich direkt auf die Langlebigkeit des gesamten Elevatorbauteils auswirkt. Da Polyurethan Vibrationen dämpft und keine zusätzlichen Geräusche erzeugt, wird der Betrieb der Ausrüstung stabiler und der Geräuschpegel in der Werkstatt reduziert. Für Bergbauunternehmen bedeutet dies nicht nur Einsparungen bei den Teilen, sondern auch Stabilität im Produktionszyklus.
Besonderheiten des Einsatzes von Polyurethanbechern im Bergbau
Polyurethan nimmt keine Feuchtigkeit auf und wird nicht durch die Einwirkung der meisten Säuren, Laugen, Mineralsalze und Reagenzien zerstört, mit denen die Komponenten im Abbau und in der Verarbeitung von Rohstoffen häufig in Kontakt kommen. Selbst bei längerem Kontakt mit Lösungen oder Spritzern verliert der Polyurethanbecher nicht seine Geometrie, quillt nicht auf und reißt nicht. Wichtig ist, dass das Material seine Elastizität und Schlagfestigkeit im gesamten Arbeitstemperaturbereich von -60 bis +100 °C behält.
Die Schlagfestigkeit von Polyurethan ermöglicht es dem Becher, zufällige Stöße mit großen Gesteinsbrocken oder metallischen Fremdkörpern ohne Risse zu überstehen. Dies ist besonders wertvoll für Bereiche, in denen das Eindringen von Übergrößen nicht vollständig vermieden werden kann. Darüber hinaus ist Polyurethan im Gegensatz zu Stahl korrosionsbeständig und erfordert daher keinen zusätzlichen Korrosionsschutz oder Anstrich. Die Lebensdauer des Bechers wird nur durch die Arbeitsintensität und nicht durch die Umwelteinflüsse bestimmt.
Weitere Informationen zu anderen Polyurethanlösungen für die Bergbauindustrie finden Sie auf der Seite „Bergbauindustrie“.
Auswahl der Härte und Besonderheiten der Herstellung nach Bedarf
Die Auswahl der Polyurethanhärte für den Becher richtet sich nach der Art der Ladung, der Transportgeschwindigkeit, der Korngröße und der Betriebstemperatur. Für die Bergbauindustrie ist ein Bereich von 60 Shore D optimal, da dies ausreichend ist, um Abrieb zu widerstehen, aber das Material bleibt elastisch genug, um Stöße zu absorbieren. Für besonders aggressive Umgebungen können härtere oder weichere Mischungen im Bereich von 50 Shore A, 70 Shore D verwendet werden.
Die Herstellung von Polyurethanbechern im Freigussverfahren ermöglicht es, alle Besonderheiten der Kundenkomponente zu berücksichtigen. TIMOL akzeptiert Zeichnungen, Skizzen oder sogar Muster abgenutzter Teile, fertigt Formen und gießt Becher mit der erforderlichen Geometrie. Dies ist wichtig für nicht standardisierte Komponenten oder den Ersatz von Importteilen, die schwer auf dem Markt zu finden sind. Bei der Konstruktion werden alle Anforderungen an die Befestigungsstellen, Löcher, Wandstärke und Befestigungsart berücksichtigt.
Wie man Polyurethan-Elevatorbecher für Ihre Bedingungen bestellt
Um das optimale Ergebnis zu erzielen, fertigt das Werk TIMOL Becher sowohl in Standardgrößen als auch nach individueller Zeichnung für Ihre Anforderungen. Für die Berechnung müssen Daten über die Art der Ladung, die Korngröße, die Betriebstemperatur, die Abmessungen und die Befestigungsart des Bechers am Band bereitgestellt werden. Die Konstruktion wird an den spezifischen Elevator oder die Einbaustelle angepasst. Weitere Informationen zum Sortiment und zur Bestellung finden Sie im Katalog „Elevatorbecher“. Zusätzliche technische Beratungen zur Material- und Härteauswahl sind im Informationsbereich verfügbar.
Fazit
Polyurethan-Elevatorbecher bieten eine längere Lebensdauer, reduzieren Notabschaltungen und gewährleisten die Stabilität beim Transport von abrasiven Materialien in der Bergbauindustrie. Wenn Sie die Härte auswählen, die Lebensdauer berechnen oder Becher nach individueller Zeichnung bestellen möchten, wenden Sie sich an das Werk TIMOL über Kontakte für eine Ingenieurberatung und die Herstellung nach Ihren Bedingungen.