Becherwerke: Mit dem richtigen Stehlager hoch hinaus

Die Gurtbecherwerke der Beumer Maschinenfabrik GmbH & Co. KG sind wahre Kraftpakete im Bereich der Senkrechtförderung von Schüttgut: Sie gewährleisten eine hohe Verschleißbeständigkeit auch bei stark abrasiven Stoffen und können Förderleistungen bis 2.000 m3/h erbringen. Die Lagerung der Antriebstrommel erfolgt mit speziellen Stehlagern von Findling Wälzlager mit Wellendurchmesser von 80 bis 300 mm, die dank der Abeg-Methode mit einem optimalen Preis-Leistungs-Verhältnis überzeugen. „Die Umgebungsbedingungen in den Becherwerken stellen hohe Anforderungen an die verbauten Wälzlager, die wir bereits seit 2015 mit unseren Produkten erfüllen“, so Klaus Findling, Geschäftsführer von Findling Wälzlager. „Wir bewegen uns hier im Bereich zwischen Fördertechnik und Schwerindustrie.“

Eine Nische, in der sich die Beumer Group bestens auskennt: Über die letzten Jahrzehnte hat das Unternehmen spezialisierte Maschinen entwickelt, die den Transport von Schütt- und Stückgütern beschleunigen und dabei gleichzeitig die Mitarbeiter entlasten. Nicht immer sind die Einsatzbedingungen so extrem wie bei den Becherwerken, die zum Beispiel in der Baustoffindustrie genutzt werden. Jeder Industriezweig bestimmt den Materialfluss seiner Güter und damit die Anforderungen an die Fördertechnik. Von einzelnen Förderstrecken im Zementwerk bis hin zur kompletten Förder- und Sortieranlage im Paketzentrum konzipiert und realisiert die Beumer Group die jeweils passende Lösung.

Doch zurück zu den Becherwerken: Bei diesen auch Senkrechtförderer genannten Lösungen sind an einer Gelenkkette oder einem Gurt Behälter („Becher“) befestigt, die mit Material beladen werden und dieses aufwärts fördern. „Als Marktführer entwickeln wir bereits seit Jahrzehnten immer ausgereiftere technische Konzepte zur Senkrechtförderung“, so Peter Herbort, Head of Standardisation bei der Beumer Group. „Deshalb sind wir heute in der Lage, für die vielen unterschiedlichen Anwendungsszenarien auch die jeweils perfekte Konfiguration des Becherwerks anbieten zu können. Sowohl unsere Kettenbecherwerke als auch die Gurtbecherwerke haben sich in tausendfachem Dauereinsatz unter schwierigsten, teilweise extremen Bedingungen bewährt.“ 

Gurtbecherwerke beispielsweise übernehmen die Senkrechtförderung von mehlförmigen oder kleinstückigen Schüttgütern bis in Förderhöhen von 200 m. Sie eignen sich z.B. ideal für die Beschickung des Vorwärmerturmes in Zementwerken oder der Rohmehl- und Zementsilos mit den vermahlenen Rohstoffen. Unterschiedliche Becherbreiten ermöglichen die Anpassung an die benötigte Fördermenge. Spezielle Hochleistungsgurte sowie gurtschonende Einrichtungen sorgen für die lange Lebensdauer und hohe Verfügbarkeit dieser Becherwerke. Dazu tragen jedoch auch die verbauten Produkte von Findling Wälzlager bei: Konkret übernehmen robuste Pendelrollenlager in einem Stehlagergehäuse die zuverlässige Lagerung der Antriebstrommel.

„Wir benötigen massive Lager mit Wellendurchmessern von 60-280 Millimetern“, erläutert Peter Herbort. „Die Produkte müssen hohe Lasten bei niedrigen Drehzahlen von 30-45 Umdrehungen pro Minute unterstützen und bei Temperaturen von -25 Grad bis 40 Grad einsetzbar sein.“ Kein Problem für die nachschmierbaren Pendelrollenlagereinheiten von Findling, bei denen Fette mit einer Viskosität von 220 zum Einsatz kommen. Bei einem Wellendurchmesser von 60-140 mm fällt die Wahl auf eine Zweilippendichtung, bei größeren Wellendurchmessern auf eine Labyrinth-Dichtung. „Wir liefern Just-in-time unterschiedlich konfigurierte Gehäuselagereinheiten mit oder ohne Enddeckel bzw. Dichtungen“, so Klaus Findling. „Die Lager verfügen teilweise über ein EU-Ursprungszeugnis und sind für den Einsatz sowohl in Europa als auch Übersee bestimmt.“

Die extremen Einsatzbedingungen in den Becherwerken erfordern stabile Gehäusekonstruktionen, eine optimale Befettung und vor allem eine gute funktionierende Dichtungstechnik. Denn bei besonders rauen Umgebungsbedingungen hängt die Lebensdauer von Wälzlagern entscheidend von einer funktionierenden Dichtungstechnik auch bei starken Wellenschiefstellungen ab. In diesen Anwendungen spielt sie eine wichtigere Rolle als die der Lebensdauerberechnung zu Grunde gelegte Tragzahl. Die höchste Verarbeitungspräzision und der beste Wälzlagerstahl helfen nichts, wenn Verunreinigungen, wie zum Beispiel Staub oder Schlamm, eindringen und der Schmierstoff austritt.

Die Pendelrollenlagereinheiten von Findling Wälzlager überzeugen aber auch unter einem anderen Aspekt: Dem guten Preis-Leistungs-Verhältnis, das der Abeg-Methode von Findling Wälzlager geschuldet ist. Dabei handelt es sich um eine transparente und berechenbare Entscheidungsgrundlage zur Vermeidung von Über- und Unterdimensionierung von Wälzlagern. Ergebnis der Beratung bei Beumer war eine über alle 14 Baugrößen optimierte Auswahl der Leistungsklasse, mit der sich Einsparpotenziale von 25-30 % realisieren lassen. „Aus unserer Sicht ist das eine überzeugende Methode“, so Peter Herbort. „Die Lagerung ist so gut wie nötig ausgeführt und wir zahlen nur für das, was wir wirklich benötigen.“

Wichtig war die Lebensdauerberechnung nach Lnmh unter Berücksichtigung der Schmierung. Wäre die Berechnung nur nach L10 h erfolgt, wäre die Lebensdauer unter dem Ziel von 60.000 h gelegen und ein Einsatz unter den gegebenen Bedingungen nicht möglich gewesen. Unter Berücksichtigung des passenden Fettes und der Lagergeometrie konnten Lebensdauerwerte vom vier- bis zehnfachen der geforderten Lebensdauer erreicht und nachgewiesen werden. „Man muss bedenken, dass ein Stehlagersatz mit 280 Millimeter Wellendurchmesser 1.400 Kilogramm wiegt“, so Klaus Findling. „Nicht zuletzt angesichts dieser Dimensionen ist die Betriebssicherheit bei optimaler Leistungsklassenbestimmung ein bedeutender Wettbewerbsfaktor.“

Da die Beumer Group das „Drive-Up-Verfahren“ für die präzise Montage von Pendelrollenlagern mit Spannhülse verwendet, mussten die Parameter auch diesbezüglich bestimmt und angepasst werden. Duch diese Methode kann das Anzugsmoment der Spannhülsen präzise bestimmt werden, ohne die Restlagerluft unzulässig zu reduzieren. Insbesondere kommt es auf eine ausreichende axiale Haltekraft der Lagereinheiten an, denn gerade in den Gurtspanntrommeln kann es immer zu hohen Axialkräften kommen. Wenn die Pendelrollenlager nicht zuverlässig auf der Welle fixiert sind, kann das Auswirkungen auf die Lebensdauer haben.

Mit Abschluss des Liefervertrages für ganze Pendelrollenlagersätze hat Findling auch die Organisation und Verantwortung der projektbezogenen Logistik übernommen. So werden die Einheiten kommissioniert und baugruppen- und projektbezogen verpackt. Findling bevorratet für eine ständige Lieferfähigkeit über 30 t Ware für die Beumer Group auf über 90 Lagerplätzen – vom Gehäuse über Festringe, Dichtungen, Endkappen, Pendelrollenlagern bis hin zu passenden Spannhülsen. Nicht zuletzt aus diesem Grund kommen bei der Beumer Group auch noch in anderen Anlagen der Schüttguttechnik Wälzlager von Findling zum Einsatz: Diverse Pendelrollenlager, Stehlagergehäuse und Flanschlager übernehmen die Lagerung von Antriebs-, Umlenk- und Spanntrommeln auch in Gurtförderern und Heißgutförderern.