In vielen Branchen ist die Unversehrtheit der beförderten Materialien oder Produkte von größter Bedeutung. Dies gilt insbesondere für die lebensmittelverarbeitende Industrie, in der die Materialien besonders empfindlich sind und Bruch zu vielen negativen Folgen führen kann.

Obwohl die Unversehrtheit des Materials während des Förderprozesses von entscheidender Bedeutung ist, geben nicht weniger als 29 % der Industriebetriebe an, dass Materialbruch zu den drei größten Herausforderungen gehört, mit denen sie täglich konfrontiert sind.

Materialbruch

Materialbruch ist definiert als die Trennung von Materialpartikeln in zwei oder mehr Teile unter Einwirkung von Spannung. Überall dort, wo das Produkt oder Rohmaterial gegen eine Förderfläche gleitet (sei es ein Rohr, eine ebene Fläche oder etwas anderes), kann es zu Materialabrieb und möglicherweise zu Materialbruch kommen.
Bruch führt im Allgemeinen zu einer Minderung des Produktwerts. In der Lebensmittelindustrie kann selbst der kleinste Bruch zu Produktverlusten, Hygieneproblemen und verminderter Effizienz führen.

Bruchvermeidung ist wichtig

• Wenn das Material leicht abbaubar ist, wie z. B. bei brüchigen Materialien, zerbrechlichen Materialien oder Materialien, die anderweitig beschädigt werden können.
• Wenn die Konsistenz von Mischungen erhalten bleiben muss. Dies ist wichtig für Snacks, Frühstücksflocken, Teemischungen und andere Produkte, die eine gleichmäßige Kombination von Zutaten erfordern.
• Wenn die Verstaubung von Produkten ein Problem darstellt, da einige Materialien beim Zerbrechen mehr Staub erzeugen als andere. Dies kann zu Atemproblemen bei den Arbeitern, Fehlfunktionen der Geräte und anderen Staubgefahren, einschließlich Staubexplosionen, führen.

Kurz gesagt, Bruch kostet Geld - sei es durch verschwendete Produkte, Ausfallzeiten für Reparaturen oder minderwertige Produkte, die nachbearbeitet oder verschrottet werden müssen.
Das ultimative Ziel jeder Produktionsanlage, insbesondere wenn sie mit speziellen Materialien oder Mischungen zu tun hat, sollte es sein, Wege zu finden, um Materialbruch zu reduzieren oder ganz zu vermeiden.

Warum bricht das Material?

Der Hauptgrund für Materialbruch während der Förderung ist ein Aufprall. Andere mögliche Bruchursachen sind übermäßige Vibrationen, hohe Temperaturen, chemische Erosion, elektrostatische Entladung und Feuchtigkeitsschäden. Die beiden häufigsten Arten von Aufprall sind der Aufprall im freien Fall und der Aufprall durch Kollision.

Aufprall im freien Fall

Wenn zerbrechliches Material fallen gelassen, geworfen wird oder auf andere Weise von einem hohen Punkt herabfällt, besteht die Gefahr, dass es bricht. Der Aufprall im freien Fall tritt in der Regel auf, wenn ein Material zwischen verschiedenen Förderern transportiert wird, wenn es dem Förderer zugeführt oder von ihm entladen wird. Diese Art von Bruch tritt häufig bei Becherwerken und anderen schwerkraftbasierten Fördersystemen auf. Wenn das Material angehoben und dann in die Rutsche oder den Trog entlassen wird, fällt es nach unten und prallt auf die darunter liegende Oberfläche, wodurch es zu Bruch gehen kann.

Kollisionsauswirkung

Ein Kollisionsauswirkung findet statt, wenn zwei Teile des geförderten Materials zusammenstoßen, z. B. wenn zwei Partikel mitten im Flug aufeinander treffen. Er tritt auch auf, wenn ein Teilchen auf ein feststehendes Element trifft, z. B. auf eine Förderbandwand, ein Band, ein Rohr oder andere Förderkomponenten. Diese Art von Bruch tritt häufig bei Schneckenförderern und pneumatischen Fördersystemen auf. Die Partikel bewegen sich mit hoher Geschwindigkeit durch das System (insbesondere bei pneumatischen Förderanlagen), und wenn sie mit einem Objekt kollidieren, kann dies zu einem Bruch führen.

Förderanlagen

Da die Hauptursache für Materialbruch während der Förderung durch Aufprall verursacht wird, bieten wir einige allgemeine Ratschläge zur Vermeidung von Materialbruch in Förderanlagen:

• Einsatz von Schwingförderern anstelle von Zellenradschleusen oder Schneckenförderern
  Schwingförderer tragen dazu bei, die Bruchmenge am Einlauf zu minimieren, ohne die Drehwelle eines Schneckenförderers oder die Flügel einer Zellenradschleuse zu verwenden.
• Sanfte Geschwindigkeitsänderung
  Wenn sich die Geschwindigkeit des Förderers ändert, kann dies zu einem plötzlichen Aufprall führen, der das Material brechen kann. Versuchen Sie, Geschwindigkeitsänderungen (Beschleunigung oder Verlangsamung) allmählich vorzunehmen, um dies zu vermeiden.
• Verwenden Sie sanfte Kurven
  Kurvenförmige Abschnitte in Ihrem Förderband können dazu führen, dass das Material langsamer wird und mehr Kontakt mit der Oberfläche darunter hat, was die Wahrscheinlichkeit eines Bruchs erhöht. Vermeiden Sie scharfe Kurven, oder verwenden Sie ein reibungsarmes Material für die Oberfläche, um den Kontakt zu verringern.
• Überwachung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit
  Stellen Sie sicher, dass die Umgebungsbedingungen in Ihrer Anlage innerhalb der empfohlenen Bereiche liegen, um den Materialabbau zu minimieren.

Rohrförderer

Eine vielleicht offensichtliche, aber oft übersehene Lösung zur Verringerung oder Vermeidung von Materialbruch ist ein schonendes Fördersystem. Dabei wird das Material mit niedriger Geschwindigkeit und hohem Volumen langsam und ohne zu viele Berührungspunkte über die Förderstrecke geschoben - das heißt, es gibt keine Stöße und keinen Bruch.

Hier kommen Röhrenförderer ins Spiel. Ein Rohrförderer ist ein geschlossenes System mit einer röhrenförmigen Schleife, um das Material durch eine Anlage zu bewegen. Das Material wird in die erste Röhre eingefüllt, und während es sich durch die Röhre bewegt, wird es allmählich und nahtlos in die nächste Röhre befördert. Dieser Prozess wird fortgesetzt, bis das Material das Ende des Förderers erreicht.

Das Material wird dank kreisförmiger, massiver Scheiben bewegt, die in gleichmäßigen Abständen entlang eines Kabels angeordnet sind, das über die gesamte Länge des Rohrs verläuft. Diese geschlossenen Scheiben schieben das Material sanft vorwärts. Die Scheiben sind mit einem Getriebe verbunden, das wiederum mit einem Motor verbunden ist. Die Drehzahl des Motors bestimmt die Geschwindigkeit der Scheiben und damit die Geschwindigkeit des Materials.

Da es keine abrupten Richtungs- oder Geschwindigkeitsänderungen gibt und die Scheiben das Material ständig weiterbewegen, besteht praktisch keine Gefahr, dass es bricht. Rohrförderer können so konstruiert werden, dass sie mit niedrigen Geschwindigkeiten arbeiten, was bedeutet, dass das Material weniger Gefahr läuft, übermäßigen Vibrationen oder hohen Temperaturen ausgesetzt zu werden. Und aufgrund des Materials, aus dem das Förderband besteht (Edelstahl), besteht auch keine Gefahr von chemischer Erosion oder elektrostatischer Entladung.

Geschlossenes System

Durch die geschlossene Bauweise des Rohrförderers lassen sich die Umgebungsbedingungen (Temperatur und Luftfeuchtigkeit) leichter kontrollieren, was eine weitere Möglichkeit ist, den Materialverschleiß zu minimieren.