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Veraltete Technik führt oft zu erhöhtem Wartungsaufwand, der schnell kostspielig werden kann. Ein Zementwerksbetreiber hatte dieses Problem an seinem Becherwerk. Die Analyse des BEUMER Kundendienstes zeigt, dass nicht die gesamte Anlage, sondern nur einzelne Komponenten ausgetauscht werden müssen. Auch wenn die Anlage nicht von BEUMER stammt, können Servicetechniker das Becherwerk modernisieren und so die Effizienz steigern.
„Unsere drei Becherwerke machten von Anfang an Probleme“, sagt Frank Baumann, Betriebsleiter eines mittelständischen Zementunternehmens im nordrhein-westfälischen Erwitte bei Soest.
2014 eröffnete der Hersteller zudem ein Werk in Duisburg. „Hier produzieren wir Zement für den Hochofen. Dabei nutzen wir ein Zentralkettenbecherwerk als Umlaufbecherwerk für die Vertikalmühle und zwei Bandbecherwerke zur Bunkerbeschickung“, so Baumann.
Das Becherwerk mit der Zentralkette der Vertikalmühle war von Anfang an sehr laut und die Kette vibrierte über 200 mm. Trotz mehrerer Verbesserungen durch den ursprünglichen Lieferanten traten bereits nach kurzer Betriebszeit starke Abnutzungserscheinungen auf. „Wir müssen die Anlage immer häufiger warten“, so Baumann. Das ist aus zwei Gründen kostspielig: Ausfallzeiten und Ersatzteile.
Die BEUMER Group wurde 2018 aufgrund häufiger Stillstände eines Umlaufbecherwerks einer Vertikalmühle kontaktiert. Systemanbieter liefern nicht nur Becherwerke und rüsten diese bei Bedarf um, sondern optimieren auch bestehende Systeme anderer Anbieter. „Betreiber von Zementwerken stehen dabei oft vor der Frage, was die wirtschaftlichere und zielführendere Maßnahme wäre: ein kompletter Neubau der Anlage oder eine mögliche Modernisierung“, sagt Marina Papenkort, Regional Sales Manager Customer Support der BEUMER Group. „Durch unseren Customer Support unterstützen wir unsere Kunden dabei, zukünftige Leistungs- und technische Anforderungen im Rahmen von Modernisierungen und Upgrades kosteneffizient zu erfüllen. Typische Herausforderungen für unsere Kunden sind Produktivitätssteigerung, Anpassung an veränderte Prozessparameter, neue Materialien, optimierte Verfügbarkeit und verlängerte Wartungsintervalle, wartungsfreundliches Design und reduzierter Geräuschpegel.“ Darüber hinaus fließen alle Neuentwicklungen im Rahmen von Industrie 4.0, wie beispielsweise Bandsteuerungen oder kontinuierliche Temperaturregelung, in die Umbauten ein. Die BEUMER Group bietet dabei Leistungen aus einer Hand – von der technischen Dimensionierung bis zur Montage vor Ort. Der Vorteil liegt darin, dass es nur einen Ansprechpartner gibt und sich dadurch der Organisations- und Koordinationsaufwand reduziert.
Wirtschaftlichkeit und insbesondere die Zugänglichkeit sind für Kunden entscheidend, da Nachrüstungen oft eine interessante Alternative zu Neukonstruktionen darstellen. Bei Modernisierungsmaßnahmen bleiben möglichst viele Komponenten und Strukturen erhalten, oft auch Stahlkonstruktionen. Allein dadurch reduzieren sich die Materialkosten im Vergleich zu einer Neukonstruktion um rund 25 Prozent. Im Fall des Unternehmens können Becherwerkskopf, Kamin, Antrieb und Becherwerksgehäuse wiederverwendet werden. „Zudem sind die Montagekosten geringer, sodass die Ausfallzeiten in der Regel deutlich kürzer sind“, erklärt Papencourt. Dies führt zu einer schnelleren Amortisierung der Investition als bei einem Neubau.
„Wir haben das Zentralkettenbecherwerk zu einem Hochleistungsgurtbecherwerk Typ HD umgebaut“, so Papenkort. Wie bei allen BEUMER Gurtbecherwerken kommt auch bei diesem Becherwerkstyp ein Gurt mit kontaktloser Zone zum Einsatz, der den Becher hält. Bei Wettbewerbsprodukten wird das Seil beim Einbau des Bechers häufig durchtrennt. Das Drahtseil ist dadurch nicht mehr ummantelt, was zu eindringender Feuchtigkeit und damit zu Korrosion und Beschädigung des Tragseils führen kann. „Nicht so bei unserem System. Die Zugfestigkeit des Becherwerkgurtes bleibt vollständig erhalten“, erklärt Papenkort.
Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Verbindung des Bandclips. Bei allen Beumer-Kabelbändern wird zunächst der Gummi am Kabelende entfernt. Techniker trennen die Enden im U-förmigen Teil der Bandclip-Verbindung in einzelne Fäden, verdrehen sie und vergießen sie mit Weißmetall. „Dadurch profitieren unsere Kunden von einem enormen Zeitvorteil“, so Papencourt. „Nach dem Vergießen ist die Verbindung innerhalb kürzester Zeit vollständig ausgehärtet und das Band einsatzbereit.“
Um einen stabilen Bandlauf und eine längere Lebensdauer angesichts des abrasiven Materials zu gewährleisten, ersetzte das Beumer-Team die vorhandene segmentierte Antriebstrommelauskleidung durch eine speziell angepasste Keramikauskleidung. Die ballige Ausführung sorgt für einen stabilen Geradeauslauf. Diese wartungsfreundliche Konstruktion ermöglicht den schnellen Austausch einzelner Belagsegmente über eine Inspektionsklappe. Ein Austausch der gesamten Antriebstrommel ist nicht mehr erforderlich. Die Belagschicht des Segments ist gummiert, die Auskleidung besteht aus massiver Keramik oder Stahl. Die Wahl hängt vom transportierten Material ab.
Der Becher passt sich der Wölbung der Antriebsscheibe an und liegt dadurch flach auf, was die Lebensdauer des Gurtes deutlich erhöht. Seine Form sorgt für einen ruhigeren Lauf und weniger Lärm. Je nach Einsatzzweck erhält der Betreiber den Becher, der optimal zum Design passt. So gibt es ihn beispielsweise mit Gummisohle oder aus Qualitätsstahl. Die bewährte Technologie des BEUMER HD überzeugt durch die besondere Becheranbindung: Um zu verhindern, dass grobes Material zwischen Becher und Gurt gelangt, ist der Becher mit einer verlängerten Rückenplatte ausgestattet, die sich bündig mit den Becherwerksgurten verbinden lässt. Dank der HD-Technologie ist der Becher zudem mit geschmiedeten Segmenten und Schrauben sicher am Gurtrücken befestigt. „Um den Becher zu brechen, müssen alle Schrauben entfernt werden“, erklärt Papenkort.
Um die optimale Spannung der Bänder stets zu gewährleisten, hat Beumer in Duisburg eine außenliegende Paralleltrommel installiert, die das Produkt nicht berührt und die Parallelbewegung der Wickelräder begrenzt. Die Spannlager sind als Innenlager ausgeführt und vollständig abgedichtet. Das Lagergehäuse ist mit Öl gefüllt. „Zu unserer HD-Technologie gehören die wartungsfreundlichen Reibwalzen. Der Betonstahl wird durch das mitgelieferte Schleifmittel gehärtet und für einen schnellen Austausch in die Reibwalzen eingeschraubt.“
„Mit dieser Modernisierung erhöhen wir die Verfügbarkeit des Umlaufbecherwerks unserer Vertikalmühle und steigern unsere Wettbewerbsfähigkeit langfristig“, so Baumann. „Im Vergleich zur Neuinvestition konnten wir unsere Kosten senken und schneller arbeiten. Anfangs mussten wir uns mehrfach von der Funktionsfähigkeit des modernisierten Umlaufbecherwerks überzeugen, da sich der Geräuschpegel stark verändert hatte und wir die Laufruhe des bisherigen Kettenbecherwerks nicht gewohnt waren.“
Mit dieser Modernisierung konnte der Zementhersteller die Kapazität des Becherwerks zur Beschickung des Zementsilos erhöhen.
Das Unternehmen war von der Modernisierung so begeistert, dass es die Beumer Group mit der Durchsatzoptimierung zweier weiterer Becherwerke beauftragte. Darüber hinaus beklagten sich die Betreiber über ständiges Abweichen von der Spur, das Auftreffen der Becher auf das Bohrloch und schwierige Betriebsbedingungen. „Wir wollten außerdem die Kapazität der Mühle weiter steigern und waren daher an mehr Flexibilität bei der Becherwerkskapazität interessiert“, erklärt Baumann.
Auch der Kundenservice des Systemanbieters kümmert sich 2020 um dieses Thema. „Wir sind rundum zufrieden“, so Bowman. „Im Zuge der Modernisierung konnten wir zudem den Energieverbrauch des Becherwerks senken.“