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Modernisierung von Becherwerken: Wenn ein Umbau die wirtschaftlichere Alternative ist

Quelle: Pressemitteilung

Veraltete Technologien führen häufig zu erhöhtem Wartungsaufwand, und das kann schnell teuer werden. Dieses Problem hatte ein Zementwerksbetreiber mit seinen Becherwerken. Schnell stellte sich heraus, dass nur Komponenten getauscht werden müssen. Die Service-Experten von Beumer konnten die Becherwerke modernisieren und leistungsfähiger gestalten, obwohl die Anlagen nicht aus dem eigenen Haus stammten.

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Der Zementhersteller konnte mit dieser Modernisierung die Förderleistung der Becherwerke für die Zementsilobeschickung steigern.
Der Zementhersteller konnte mit dieser Modernisierung die Förderleistung der Becherwerke für die Zementsilobeschickung steigern.
(Bild: Beumer)

„Von Anfang an sorgten unsere drei Becherwerke für Probleme“, stellt Frank Baumann fest. Er ist Werksleiter bei einem mittelständischen Zementunternehmen mit Sitz im nordrhein-westfälischen Erwitte in der Nähe von Soest, Deutschland. 2014 hat der Hersteller auch in Duisburg ein Werk errichtet. „Wir stellen am Standort Hochofenzemente her. Dafür setzten wir ein Zentralkettenbecherwerk als Umlaufbecherwerk für die Vertikalmühle sowie zwei Gurtbecherwerke für die Silobeschickung ein“, beschreibt Baumann. Das Zentralkettenbecherwerk an der Vertikalmühle war schon zu Beginn nicht nur ungewöhnlich laut, es trat auch eine immense Kettenschwingung von über 200 Millimetern zu beiden Seiten auf. Der ursprüngliche Lieferant besserte zwar mehrmals nach, trotzdem war schon nach kurzer Laufzeit ein hoher Verschleiß zu erkennen. „Wir mussten die Anlagen immer häufiger warten lassen“, sagt Werksleiter Baumann. Das sei natürlich teuer gewesen, zum einen wegen der Stillstandszeiten, zum anderen wegen der Ersatzteile.

Häufige Stillstände, hohe Kosten

Wegen der ständigen Stillstandszeiten am Vertikalmühlen-Umlaufbecherwerk kamen die Verantwortlichen im Jahr 2018 auf die Beumer Group zu. Der Systemanbieter liefert nicht nur selbst Becherwerke und modernisiert sie bei Bedarf, sondern optimiert auch bestehende Anlagen von anderen Anbietern. „Für Betreiber von Zementwerken stellt sich in Fällen wie diesem oft die Frage, ob eine komplett neue Anlage oder ein möglicher Umbau die wirtschaftlichere und zielführendere Maßnahme wäre“, erklärt Marina Papenkort, Area Sales Manager im Bereich Customer Support bei der Beumer Group. Denn eine Modernisierung kann sich lohnen: „Mit unserem Customer Support unterstützen wir unsere Kunden dabei, künftigen Leistungs- und Technologieanforderungen im Rahmen von Modernisierungen und Umbauten kosteneffizient gerecht zu werden“, sagt Papenkort. "Typische Herausforderungen unserer Kunden sind unter anderem Leistungssteigerungen, Anpassung an geänderte Prozessparameter, neue Materialien, Optimierung der Verfügbarkeit und Verlängerung der Wartungszyklen, wartungsfreundliches Design sowie eine reduzierte Geräuschkulisse." Des Weiteren fließen sämtliche Neuentwicklungen mit Hinblick auf Industrie 4.0 wie Gurtüberwachung oder auch eine kontinuierliche Temperaturüberwachung in die Umbauten mit ein.

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Bei Modernisierungsmaßnahmen bleiben so viele Bauteile und Strukturen wie möglich bestehen – in vielen Fällen auch der Stahlbau. Allein das senkt die Materialkosten um etwa 25 Prozent im Vergleich zum Neubau. Im Fall dieses Unternehmens konnten der Becherwerkskopf, die Schlote, die Antriebseinheit sowie der Becherwerksfuß wiederverwendet werden. „Zudem ist der Montageaufwand geringer, und so ist in der Regel auch die Stillstandszeit deutlich kürzer", erläutert Papenkort. Dies führt zu einem schnelleren Return on Investment im Vergleich zu einem Neubau.

Heavy Duty für grobkörniges Material

„Wir rüsteten das Zentralkettenbecherwerk zu einem Hochleistungsgurtbecherwerk Typ HD (Heavy Duty) um“, berichtet Papenkort. Wie bei allen Beume-Gurtbecherwerken kommen auch hier Gurte mit seilfreien Zonen zum Einsatz, an denen die Becher befestigt werden. Bei Produkten von Wettbewerbern werden bei der Becherbefestigung Stahlseile häufig durchtrennt. Somit liegen die Stahlseile frei, was zur Folge haben kann, dass Feuchtigkeit eindringt. Das kann zu Korrosion führen und damit tragende Seile beschädigen. „Das ist bei unseren Anlagen nicht so. Die Zugfestigkeit des Becherwerkgurts bleibt in vollem Umfang erhalten“, erläutert Papenkort.

Ein wichtiger Punkt ist auch die Gurtklemmverbindung: Bei allen Beumer-Stahlseilgurten wird das Gummi an den Stahlseilenden zunächst entfernt. Die Techniker teilen die Enden im U-Formstück der Gurtklemmverbindung in einzelne Litzen auf, verdrillen sie und vergießen sie mit Weißmetall. „Der Kunde profitiert damit von einem enormen Zeitvorteil“, sagt Papenkort. „Denn nach dem Vergießen ist die Verbindungsstelle nach kürzester Zeit komplett ausgehärtet und der Gurt einsatzbereit.“

Für einen stabilen Gurtlauf

Um einen stabilen Gurtlauf zu ermöglichen und die Lebensdauer bei dem schleißenden Material zu verlängern, tauschte das Team an der Antriebstrommel die vorhandenen gegen speziell angepasste und mit Keramik bestückte Schalenbeläge aus. Für einen stabilen Geradlauf sind diese ballig geformt. Das wartungsfreundliche Design ermöglicht, die einzelnen Segmente des Schalenbelags durch die Inspektionsklappen hindurch schnell zu tauschen. Somit ist ein kompletter Austausch der Antriebstrommel nicht mehr nötig. Die Schalenbeläge sind gummiert, mit Einlagen aus Vollkeramik oder in Stahl ausgeführt. Die Auswahl hängt vom Fördergut ab.

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Die Becher sind der balligen Form der Antriebstrommel angepasst und liegen somit flächig auf. Das erhöht die Lebensdauer des Gurtes deutlich. Mit ihrer Form erreichen sie einen ruhigeren Lauf und damit eine geringere Geräuschentwicklung. Je nach Einsatzzweck erhält der Anwender die Becher in der für ihn passenden Ausführung. So können sie zum Beispiel mit Gummiboden versehen oder aus Edelstahl gefertigt sein. Um zu verhindern, dass grobkörniges Material zwischen Becher und Gurt eindringt, ist am Becher ein verlängertes Rückenblech angebracht, das sich bündig an den Becherwerksgurt montieren lässt. Bei der HD-Technologie sind die Becher zudem ausrissfest mit geschmiedeten Segmenten und Schrauben, die sich an der Rückseite des Gurts befinden, befestigt. „Es müssten schon alle Schrauben verloren gehen, damit ein Becher ausreißt“, erläutert Papenkort.

Damit alles gerade läuft

Um eine dauerhaft korrekte Spannung des Gurtes zu erreichen, wurde eine außenliegende Parallelspannvorrichtung ohne Produktberührung verbaut, die sicherstellt, dass sich die Spanntrommel nur parallel bewegen kann. Das Spannlager ist als Innenlager in einer komplett gekapselten Konstruktion ausgeführt. Die Lagergehäuse sind mit Öl gefüllt.

„Ein Teil unserer HD-Technologie ist die wartungsfreundliche Stabtrommel. Die Stäbe sind aufgrund des abrasiven Fördermaterials gehärtet und in die Stabtrommel eingeschraubt, um einen schnellen Austausch zu ermöglichen. Die Spanntrommel ist mit einem doppelten Abweiskonus ausgeführt, was Beschädigungen des Gurtes durch eingeklemmte Schüttgüter zuverlässig verhindert“, erläutert Papenkort.

Zufriedenheit führte zu Folgeauftrag

„Wir konnten mit dieser Modernisierung die Verfügbarkeit unseres Vertikalmühlen-Umlaufbecherwerks steigern und sind langfristig gesehen deutlich wettbewerbsfähiger“, freut sich Frank Baumann. „Im Vergleich zu einer Neuinvestition ließen sich zudem unsere Kosten reduzieren, und wir waren auch noch deutlich schneller im Einsatz. Wir mussten uns anfänglich des Öfteren davon überzeugen, dass das umgebaute Umlaufbecherwerk in Betrieb war, weil sich die Geräuschkulisse drastisch positiv verändert hatte und wir den ruhigen Lauf vom vorherigen Kettenbecherwerk nicht kannten."

Das Unternehmen war von dem Umbau so begeistert, dass auch die beiden anderen Becherwerke unter anderem in Bezug auf die Förderleistung optimiert werden sollte. Denn hier klagte der Betreiber ebenfalls über ständigen Schieflauf, anlaufende Becher und schwierige Wartungsbedingungen. „Zudem wollten wir den Durchsatz der Mühle weiter steigern. Deshalb waren wir an einer größeren Flexibilität bezüglich der Förderleistung der Becherwerke interessiert", erklärt Baumann. 2020 hat der Systemanbieter mit seinem Customer Support auch diese Aufgabe gelöst. „Wir sind rundum zufrieden“, resümiert Baumann. „Im Rahmen des Umbaus konnten wir auch den Energieverbrauch der Becherwerke reduzieren.“

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