Best Practices für die Wartung von Förderbändern

Oct 18, 2023

Trotz ihrer fortschrittlichen Fähigkeiten bleiben Automatisierungsgeräte, die in Montagelinien eingesetzt werden, anfällig für Ausfälle. Dies stellt Hersteller vor die ständige Herausforderung, ungeplante Geräteausfälle zu verhindern, die immer störend und kostspielig sind. Eine bewährte Möglichkeit, wie Unternehmen dieser Herausforderung begegnen, ist die regelmäßige und ordnungsgemäße Wartung, sei es für einen Roboter, einen Rundtakt- oder Lineartaktgeber oder ein Förderband.

„Konsistente und ordnungsgemäße Wartung von Förderbändern kann für ein Unternehmen zeitlich gesehen eine ziemliche Investition sein, insbesondere wenn es mehrere Förderbänder betreibt“, sagt Will Peters, Anwendungs- und Konstruktionsingenieur bei mk North America Inc. „Aber am Ende ist es so.“ wird sich lohnen. Gut gewartete Förderbänder arbeiten mit Präzision und Wiederholgenauigkeit, was zu einer längeren Betriebszeit führt. Ohne sie geraten Montage, Produktion, Tests und Versand schnell zum Stillstand.“

Kürzlich lieferte mk North America einen maßgeschneiderten Mittelbandförderer für einen großen Tier-1-Automobilzulieferer. Das Hauptmerkmal des Förderers ist ein pneumatischer Sensor, der die Bandkante verfolgt, sodass die Mittelposition während des Betriebs immer beibehalten wird. Diese Funktion minimiert auch die Wartung des Riemens, wenn das Gerät im Leerlauf ist.

Drei Zoll breite Träger, die jeweils einen Katalysator tragen, werden mithilfe einer Riemenscheibe mit großem Durchmesser von einem vorhandenen Drahtgeflecht-Umlaufförderer auf die MK-Mittelbandeinheit befördert. Um die Bewegung des Trägers zu optimieren, haben die mk-Ingenieure das Förderband mit einer Einlaufmesserkante von weniger als 0,078 Zoll entworfen. Die Einzigartigkeit des Projekts erforderte auch die Installation des Sensors, um die langsame Geschwindigkeit (15 Fuß pro Minute), die extreme Breite und die kurze Länge des Förderers auszugleichen.

Da Förderbänder auf eine lange Lebensdauer ausgelegt sind, werden sie oft als selbstverständlich angesehen. Einige Hersteller legen wenig oder gar keinen Wert auf die richtige Wartung. Unternehmen, die diesen Ansatz verfolgen, sind immer mit dem Risiko von Produktivitätsverlusten konfrontiert.

Im Gegensatz dazu verpflichten sich Hersteller, ein zuverlässiges Wartungsprogramm zur Optimierung der Förderleistung einzuführen. Diese Art von Programm ist sowohl zeitnah – das heißt, bestimmte Aufgaben werden entweder täglich, wöchentlich, monatlich, vierteljährlich oder jährlich durchgeführt – als auch gründlich, sodass alle wichtigen Förderkomponenten (Fördermedium, Antriebe, Motor, Riemenscheiben usw.) regelmäßig gewartet werden .

Förderer nutzen Bänder, Ketten oder Rollen, um Gegenstände zu bewegen. Jedes Fördermedium hat unterschiedliche Vorteile, Einschränkungen und Wartungsanforderungen.

Manuelle Rollenbahnen nutzen die Schwerkraft, um Gegenstände zu bewegen. Im Gegensatz dazu verfügen angetriebene Walzen im Allgemeinen über die höchste Nutzlastkapazität und bieten eine robuste Beförderung bei leisem Betrieb.

Laut Paul Zielbauer, Serviceleiter bei Bosch Rexroth, erfordern beide Walzentypen von allen Medien den geringsten Wartungsaufwand. Das Wichtigste ist, die Walzen sauber und frei von Verunreinigungen wie Klebstoff und Chemikalien zu halten.

Marc Halliburton, technischer Leiter bei Motion Index Drives Inc., sagt, dass angesammelter Schmutz in der Nähe von Rollen deren Reibung erhöhen und zum Blockieren führen kann. Dies ist besonders relevant, wenn sich das Förderband in der Nähe eines Schweißbereichs befindet. In der Luft befindlicher Schweißschlacke, der aus sandgroßen Partikeln besteht, kann sich in den Walzen festsetzen und diese langsam abbauen.

„Jede Walze verfügt über eine Kupplung, die das Drehmoment in eine Richtung überträgt und sich in die entgegengesetzte Richtung frei bewegt“, erklärt Zielbauer. „Diese Kupplung sollte regelmäßig überprüft und bei Bedarf ausgetauscht werden. Ein Austausch wird empfohlen, wenn die Kupplung den maximalen Einstellpunkt erreicht, was dann der Fall ist, wenn die Einstellfeder nicht mehr weiter gedehnt werden kann.“

Peters sagt, dass eine regelmäßige visuelle Inspektion der Walzen eine gute Praxis sei, wobei die Häufigkeit von der Produktionsstufe abhängt. Bei hoher Produktion werden wöchentliche Kontrollen, bei geringer Produktion monatliche oder vierteljährliche Kontrollen empfohlen.

„Sollte der Wartungsmann Spuren auf den Walzen entdecken, muss er nicht davon ausgehen, dass mit den Walzen etwas nicht stimmt“, erklärt Peters. „Oft liegt ein Prozessproblem vor. In diesem Bereich wird beispielsweise möglicherweise eine Transferpalette gedreht, bevor sie weiterbewegt wird.“

Bandmedien sind ideal für leichtere Nutzlasten und können Materialien über große Entfernungen mit hoher Geschwindigkeit transportieren. Bänder, die auf Förderbändern für Montageanwendungen verwendet werden, bestehen typischerweise aus Vinyl (eigentlich Polyvinylchlorid) oder Polyurethan. Modulbänder bestehen aus einzelnen Kunststoff- oder Stahlmodulen, die über Gelenkstangen miteinander verbunden sind. Der Kunststofftyp ist für die Lebensmittelverarbeitung vorgesehen, während der Metalltyp für Primär- und Sekundärverpackungsanwendungen vorgesehen ist.

Laut Peters muss die Bandspannung regelmäßig überprüft werden, um die korrekte Bandführung bzw. Bahnausrichtung innerhalb des Förderbandrahmens sicherzustellen. Die richtige Riemenspannung ist die niedrigste Spannung, die dafür sorgt, dass der Riemen reibungslos läuft und nicht durchrutscht.

„Ein zu lockerer Riemen kann verschiedene Probleme verursachen, etwa übermäßigen Verschleiß oder Schäden“, bemerkt Peters. „Manchmal kann ein aus der Spur geratener Riemen ständig am Rahmen reiben und sich sozusagen selbst auffressen.“

Riemen, die zu stark gespannt sind, unterliegen ebenfalls einem übermäßigen Verschleiß und einer Überdehnung über die standardmäßigen 2 Prozent hinaus. Ein weiteres Problem ist die Gürtelwölbung, bei der sich die Kanten des Gürtels aufrollen.

Einige Förderer, wie z. B. ein Zahnriemenförderer, erfordern einen spezielleren Riemen. Dieser Riemen ist ein- oder mehrlagig, mit unterschiedlichen Stoffen und Träger-/Deckmaterialien sowie Zahnprofilen erhältlich. Laut Peters ist jedoch mindestens alle drei Monate eine ordnungsgemäße Spannung und Sichtprüfung erforderlich.

„Gürtel verbiegen sich mit der Zeit natürlich etwas“, sagt Halliburton. „In Umgebungen mit häufigen Temperaturschwankungen oder hoher Luftfeuchtigkeit können jedoch Trockenfäule oder Risse in den Seitenwänden ein Problem darstellen. Um Trockenfäule zu bestätigen, lockern Sie das Band so weit, dass Sie es umklappen können, und überprüfen Sie die Unterseite des Bandes visuell.“

Unter den drei Medien erfordern Ketten die meiste Wartung. Flachketten, die aus Kunststoff, Stahl oder Edelstahl bestehen können, sind für die Aufnahme schwererer Nutzlasten konzipiert und werden für gekrümmte Abschnitte auf einem Förderband empfohlen. Bediener setzen oft überlappende Kappen auf diese Ketten, um zu verhindern, dass Befestigungselemente hineinfallen.

Rollenketten gibt es in Stahl-, Kunststoff- und Beschleunigungsausführungen und sind robust genug für den Einsatz in anspruchsvollen Umgebungen. Die meisten dieser Ketten können schwere Nutzlasten transportieren und sind zudem bidirektional, sodass sie für Reversieranwendungen geeignet sind.

Zielbauer empfiehlt drei wichtige Wartungsmaßnahmen zum Schutz der Ketten. Die erste besteht in der regelmäßigen Schmierung (etwa alle 1.000 Stunden), um ein Austrocknen und Rosten zu verhindern. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das Vorhandensein von Fremdkörpern oder kleinen Befestigungselementen im Kettenrad zu verhindern. Nummer drei ist die Aufrechterhaltung der richtigen Kettenspannung.

„Da die Bolzen mit der Zeit verschleißen, verlängern sich die Stahlkettenglieder etwas“, erklärt Zielbauer. „Stellen Sie einfach sicher, dass die Dehnung weniger als 3 Prozent beträgt. An diesem Punkt ist es am besten, die gesamte Kette und das Kettenrad auszutauschen.“

Allerdings kann selbst eine moderate Dehnung der Glieder dazu führen, dass die Kette auf dem Kettenrad „über die Zähne springt“ und die Genauigkeit der Stopp-Start-Position beeinträchtigt wird. Auch der Kettendurchhang kann zunehmen. Um den Durchhang zu beseitigen, entfernen oder fügen Sie je nach Bedarf Reihen von Kettengliedern hinzu.

Bosch bietet für seinen Palettenumsetzer TS 2plus, der mit Riemen- oder Kettenfördermedium erhältlich ist, zwei hilfreiche Wartungsprodukte an. Ein Produkt ist ein automatisches Schmiermodul, das seitlich montiert ist und während des Förderbetriebs kontinuierlich Schmiermittel auf die Kettenglieder tropft.

Ein anderes ist ein Spannerüberwachungssystem für Ketten. Es verfügt über einen Näherungsschalter, der an ein Licht angeschlossen wird, das aufleuchtet, wenn die Kettenspannung außerhalb des Toleranzbereichs fällt.

MK bietet ein optionales automatisches Schmiermodul für seinen VersaMove-Palettentransferförderer an, nicht jedoch für seine VersaFlex-Flachketteneinheit. Der Grund liegt laut Peters darin, dass die Flachketten aus langlebigem Polyoxymethylen-Thermoplast bestehen und keine Schmierung benötigen. Ein weiterer Vorteil des VersaFlex besteht darin, dass er kleine Paletten (bis zu 6 Zoll breit, 22 Pfund Nutzlast) um Ecken (30 bis 180 Grad) und auf und ab geneigt mit einer Positionsgenauigkeit von ±0,25 Millimetern befördert.

Wenn Riemen oder Ketten elektrische Komponenten transportieren, kann statische Elektrizität gefährlich sein. Um statische Aufladung abzuleiten, können Ingenieure zum Schutz der Produkte leitfähige Bänder oder statische Kontrollbürsten verwenden.

Präzisionsgliederförderer wie die LFA-Serie von Motion Index Drives verfügen über einen einzigartigen Kettentyp. Halliburton nennt es lieber „eine Reihe kleiner Verbindungsbaugruppen“. In jeder Baugruppe befindet sich eine Verbindung aus Flugzeugaluminium mit vier maßgeschneiderten, abgedichteten Nockenstößeln, die auf einer am Förderbandrahmen montierten geschliffenen Stahlschiene für Führung und hohe Genauigkeit sorgen. In jedem Glied ist ein Hülsennadellager enthalten, und eine Stahlwelle trägt die Stößel.

„Beim Einsatz in einem Reinraum erfordert der LFA-Förderer überhaupt keine Wartung“, behauptet Halliburton. „Aber in typischen Fabrikhallen muss die Schiene regelmäßig mit einem Tuch oder Druckluft gereinigt werden, um Schmutz wegzublasen. Auch die Schmierung ist unerlässlich.“

Der Wartungsaufwand für die Verbindungsbaugruppe ist minimal. Halliburton empfiehlt, die Spannung der Verbindungsglieder nur dann jährlich zu überprüfen, wenn Schwebeteilchen vorhanden sind.

Bei Nicht-Präzisionsgliederförderern müssen feste Führungen für das Fördermedium regelmäßig überprüft werden. Die Führungsbahnen bestehen typischerweise aus hochmolekularem Polyethylen-Thermoplast und sind ständigem Verschleiß und Vibrationen ausgesetzt. Laut Halliburton wird eine regelmäßige Sichtprüfung empfohlen, um sicherzustellen, dass die Führungsschienenschrauben fest genug angezogen sind. Der Austausch erfolgt schnell und einfach.

Überprüfen Sie auch die Verschleißleisten in der Nähe des Fördermediums. Diese Streifen werden oft an Seitenplatten befestigt, um die Lebensdauer des Mediums zu verlängern. Jeder Streifen sollte sorgfältig auf die richtige Größe und Abnutzung geprüft werden und um sicherzustellen, dass er sich nicht von der Seitenplatte gelöst hat.

Ausrüstungslieferanten nennen fünf weitere wichtige Förderkomponenten, die eine laufende Wartung erfordern. Dies sind der Motor, die Antriebseinheit, die Riemenscheiben sowie die elektrischen Steuerungs- und Pneumatiksysteme.

Laut Halliburton ist die Stromaufnahme der Hauptfaktor, auf den man sich beim Motor konzentrieren sollte. Endbenutzer müssen sicherstellen, dass der Frequenzumrichter des Förderers diesen Zug so reguliert, dass er innerhalb der auf dem Typenschild des Geräts angegebenen Toleranz bleibt. Es empfiehlt sich, ein Protokoll der Messwerte zu führen.

Auch Fremdkörper können die Motorleistung langsam erhöhen. Beachten Sie, dass eine übermäßige Zugkraft unabhängig von der Ursache zu einer Überlastung und einem Ausfall des Motors führen kann.

„Stellen Sie sicher, dass alle Kühlkomponenten effizient funktionieren“, sagt Zielbauer. „Um die bestmögliche Leistung zu gewährleisten, wischen Sie jeglichen Schmutz von den Lüfterhauben aller Motoren ab, um eine ordnungsgemäße Motorkühlung aufrechtzuerhalten.“

Eine weitere sinnvolle Vorgehensweise besteht darin, den Schmierstoffstand in den Motorgetrieben regelmäßig zu überprüfen und die vom Hersteller empfohlenen Mengenrichtlinien zu befolgen. Achten Sie außerdem beim Kauf eines neuen Förderers immer darauf, dass der Motor die richtige Größe für die zu transportierenden Objekte und das geplante Produktionsniveau hat.

Handbetriebene Förderer verfügen über eine nicht motorisierte Antriebseinheit. Bei automatisierten Förderanlagen ermöglicht die Antriebseinheit die Bewegung. Ein Kopf- oder Endantrieb befindet sich auf der Austragsseite des Förderers, während ein Mittelantrieb in der Mitte oder irgendwo entlang des Förderers angebracht sein kann. Letzterer wird unterhalb der Anlage montiert und dient zur Umkehr der Förderrichtung.

Laut Halliburton ist die Wartung der Antriebseinheit recht einfach. Eine gute Vorgehensweise besteht darin, das Gerät regelmäßig auf lose oder fehlende Befestigungselemente zu überprüfen, die möglicherweise in das Innere gelangt sind.

Bewegliche Teile innerhalb des Geräts, wie das Kettenrad und die Lager, sollten gemäß den Empfehlungen des Herstellers leicht gefettet werden. Normalerweise wird flüssiges Fett in ein dafür vorgesehenes Loch am Gerät gegeben und dann automatisch an die Komponenten verteilt.

Ein Förderer verfügt über mindestens zwei Riemenscheiben – eine Kopf- (oder Antriebs-) Riemenscheibe und eine Umlenkrolle – sowie weitere, je nach Konfiguration. Die Kopfriemenscheiben müssen richtig ausgerichtet sein, um eine gleichmäßige Spannung des Riemens oder der Kette sicherzustellen. Dies verlängert die mittlere Verschleißlebensdauer, indem eine vorzeitige einseitige Dehnung verhindert wird.

Auch die Spannung der Riemenscheibe muss regelmäßig überprüft werden, ebenso wie die „Verzögerung“, bei der es sich um ein Material handelt, das mit dem Riemenscheibengehäuse verbunden ist. Diese Schicht erhöht den Schalenschutz und die Reibung mit dem Förderband. Um den Zustand des Belags zu überprüfen, sperren Sie das Förderband, bevor Sie mit der Hand über das Band fahren, an dem sich der Belag befindet, und prüfen Sie, ob Klumpen, Beulen oder Löcher vorhanden sind.

Zu den üblichen Komponenten des elektrischen Systems, die gewartet werden müssen, gehören Lichtschranken und Lichtvorhänge. Durch routinemäßige Sichtprüfungen dieser Komponenten können unnötige Ausfallzeiten und Austausch vermieden werden.

Fotoaugen sollten regelmäßig gereinigt und ausgerichtet werden, wobei der Schwerpunkt darauf liegt, sicherzustellen, dass der Reflektor weder beschädigt ist noch fehlt. Beide Probleme können zu Fehlfunktionen der Lichtschranke führen. Ebenso wichtig ist, dass eine falsch ausgerichtete Lichtschranke einen toten Punkt erzeugt und den Produktfluss in diesem Bereich stoppt.

Viele Förderer verfügen außerdem über pneumatisch gesteuerte Geräte, die für eine optimale Leistung eine ordnungsgemäße Druck- und Durchflussregelung erfordern. Eine häufige Inspektion und bedarfsgerechte Anpassung der Regler ist wichtig.

Stellen Sie außerdem sicher, dass pneumatische Systeme in Anlagen, in denen Förderbänder installiert sind, nicht unterdimensioniert sind. Der Luftdruck zu den Komponenten sollte niemals höher eingestellt werden, als erforderlich ist, um den erforderlichen Vorgang in der erforderlichen Zeit durchzuführen. Lufttrockner sollten ordnungsgemäß installiert und regelmäßig überprüft werden, um sicherzustellen, dass alle Geräte im System mit hochwertiger Luft versorgt werden.

Für einen zuverlässigen Betrieb muss jedes Förderband, unabhängig vom Typ, ordnungsgemäß geerdet sein. Darüber hinaus sind regelmäßige Inspektionen und Tests verschiedener Förderkomponenten erforderlich, um die dauerhafte Erdungsintegrität der Komponenten zu bestätigen. Streu- und induzierte Spannungen beispielsweise in Frequenzreglern und SPS können zu Funktions- und Betriebsproblemen in Förderanlagen führen.

Auch die Rahmeninspektion sollte Teil der regelmäßigen Wartung sein, sagt Halliburton. Bei dieser Aufgabe muss überprüft werden, ob die Rahmenbefestigungen ordnungsgemäß festgezogen sind. Oft ist der Kopf jedes Befestigungselements mit einer Markierung versehen, die mit einer entsprechenden Linie am Rahmen übereinstimmt. Falsch ausgerichtete Markierungen weisen darauf hin, dass das Befestigungselement festgezogen werden muss.

Eine letzte Möglichkeit zur Optimierung der Wartung besteht darin, sicherzustellen, dass Sie genügend Ersatzteile zur Hand haben. „Es ist eine tolle Idee, für jedes Förderband zwei Sätze Ersatzteile zur Verfügung zu haben“, schließt Peters. „Dies ist besonders für Hersteller geeignet, die große Mengen produzieren oder regelmäßig große oder schwere Produkte transportieren.“

Jim ist leitender Redakteur von ASSEMBLY und verfügt über mehr als 30 Jahre redaktionelle Erfahrung. Bevor er zu ASSEMBLY kam, war Camillo Herausgeber von PM Engineer, Association for Facilities Engineering Journal und Milling Journal. Jim hat einen Abschluss in Englisch von der DePaul University.