Förderhaspel verhindert Anlagenschäden bei Stromausfall

Der Bergbau gehört zu den anspruchsvollsten Industriezweigen, da sich Minen und Gruben oft an entlegenen Orten mit instabilen Versorgungsbedingungen befinden. Eine besondere Schwachstelle ist die Energieversorgung. Obwohl es hier bereits Fortschritte gegeben hat, sind Stromausfälle noch immer an der Tagesordnung. Sie können den Grubenbetrieb stark beeinträchtigen, wenn die Arbeit unterbrochen werden muss oder Anlagen abrupt stehenbleiben und dadurch Schaden nehmen.

Zu den wichtigsten Anlagen im Bergbau gehören die Förderbänder, welche die abgebauten Mineralien aus der Grube transportieren. Dabei spielt im Betrieb die Bandspannung eine wichtige Rolle, denn sie dient der Abstützung der Last zwischen den Rollen und ermöglicht erst den Antrieb zur Fortbewegung des Transportbandes. Häufig sind die Förderer daher mit Haspeln und ähnlichen Systemen ausgestattet, welche die Spannung des Bandes im Betrieb einstellen und aufrechterhalten.

Bei einem Stromausfall kommen alle Geräte plötzlich zum Stillstand, was zu einer erheblichen Beanspruchung der unter Last stehenden Komponenten führen kann. Selbst die sogenannten intelligenten Winden, die sonst sofort auf Änderungen in der Bandspannung reagieren, funktionieren ohne Strom nicht und tragen im Gegenteil noch zur Überlastung der Anlage bei. Im Extremfall kommt es an mehreren Stellen zu Schäden an der Fördertechnik.

Eine Kupfermine in Chile benötigte eine Lösung, welche solche Auswirkungen von Stromausfällen auf den Betrieb reduzieren und insbesondere die Förderhaspel eines 2650 Meter langen Förderbandes entlasten sollte. Der Hersteller der Haspel beauftragte daraufhin Svendborg Brakes mit der Entwicklung eines geregelten Bremssystems, das auch bei Stromausfall funktioniert und die Lebensdauer des Bandes und anderer mechanischer Komponenten der Fördereinrichtung absichert.

Der zur Altra Industrial Motion Corporation gehörende Hersteller hat Erfahrung in der Herstellung und Lieferung von Brems- und Kupplungslösungen, insbesondere für anspruchsvolle Anwendungen. Bei der Entwicklung der Lösung arbeitete das Unternehmen eng mit dem Hersteller der Haspel für die chilenische Mine zusammen. Dadurch war das Projekt in nur zwei Wochen abgeschlossen – trotz der Einzigartigkeit der gelieferten Lösung.

Ursprünglich verwendete die Bremssteuerung das Signal eines Drehzahlsensors, um im Betrieb die Bandspannung zu regeln. Hierbei handelt es sich jedoch um eine rein schematische Methode, die bei einem Stromausfall nicht weiterhilft. Aus diesem Grund entschied sich der Hersteller dafür, die Zugkraft mit einem Drehmomentsensor zu überwachen. Auf diese Weise lässt sich der Zusammenhang zwischen der zu überwachenden physikalischen Größe und der tatsächlichen Spannung unmittelbarer herstellen.

Für das Endprodukt wurde eine doppelt federbetätigte, hydraulisch gelüftete Sattelscheibenbremse der Baureihe BSFK 527 mit einer Softbremsregelung Sobo IQ ausgestattet. Hiervon profitierte das Gesamtsystem, denn neben der Bremsfunktion mit Drehmomentbegrenzung bietet die Lösung eine unterbrechungsfreie Stromversorgung, die bei Stromausfällen das Bremssystem lange genug betriebsfähig hält, um den Förderer normal stoppen zu können.

Wenn der auf die Haspel wirkende Zug die eingestellte Grenze erreicht, reduziert die Steuerung das Bremsmoment, sodass die Trommel durchrutscht. Auf diese Weise stoppt das System sanfter ab und die Anlagenkomponenten werden nicht so stark beansprucht.

Außerdem aktiviert die Steuerung bei einem Ausfall der Kommunikation automatisch die Bremsrampe mit der höchsten Priorität. Neben der Sattelscheibenbremse und der Steuerung umfasst die Lösung auch eine von Svendborg Brakes hergestellte hydraulische Versorgungseinheit, eine Bremsscheibe, zwei Dynamometer und eine Nabe vom Typ Amerigear FS 209 von Ameridrives.

Aufgrund der positiven Erfahrungen mit der Förderhaspel ist das hierfür entwickelte System nun Bestandteil des Unternehmensangebots. Die Lösung für das chilenische Bergbauunternehmen ist laut Hersteller die einzige sozusagen intelligente Slow-Speed-Haspel, die bei einem Stromausfall die Parkfunktion und Spannungsregelung aufrechterhält. Kein Produkt eines anderen Bremsen- oder Fördertechnikanbieters biete einen ähnlichen Leistungsumfang bei Versagen der externen Energieversorgung, so das Unternehmen.

Applikationsingenieur Tyler Calvert führt den Erfolg des Projektes darauf zurück, dass sich das Unternehmen gut mit der Fördertechnik im Bergbau auskennt: „Weil uns die Maschinen vertraut sind und wir uns bewusst sind, dass die Bremsen nur ein Teil eines wesentlich größeren Ganzen sind, konnten wir gezielt ein hochmodernes Produkt entwickeln, das nicht nur zuverlässiger, sondern auch kosteneffizienter ist.“ do