Die BEUMER Group entwickelt als Systemanbieter Lösungen, die optimal auf die Anforderungen in Zementwerken abgestimmt sind. Dazu gehören unter anderem Förder‑, Belade- und Abfüllanlagen, die die Ingenieure aus Beckum permanent optimieren und für unterschiedliche Aufgabenstellungen in verschiedenen Versionen anbieten. Das Ziel ist stets, einen noch effizienteren Betrieb beim Kunden zu ermöglichen. Anwender müssen zum Beispiel seltener Wartungen durchführen, können die Leistungen ihrer Becherwerke deutlich steigern oder exaktere Ergebnisse beim Abfüllen erzielen. International tätige Zementkonzerne können zudem mit den innovativen Lösungen ihre Werke äußerst kosteneffizient und nachhaltig modernisieren.
Um in Zementwerken Klinker sicher und wirtschaftlich zu transportieren, muss das Fördersystem hohe Anforderungen erfüllen. Der Zementklinker kommt mit Temperaturen von bis zu 200 Grad Celsius, bei Ansatzfall bis zu 600 Grad Celsius, aus dem Klinkerkühler der Ofenanlage und wird anschließend im Klinkersilo zwischengelagert. Damit er störungsfrei dorthin gelangt, muss das Fördersystem den hohen Temperaturen standhalten. Hier kommen BEUMER Stahlzellenförderer zum Einsatz. Diese sind nicht nur äußerst robust, sie ermöglichen auch komplizierte Linienführungen und können große Förderhöhen überwinden. „Als Zugträger dienen in der Regel hoch belastbare BEUMER Doppellaschenketten“, erklärt Michael Brachthäuser, Leiter des Geschäftsbereichs Zement bei der BEUMER Group. Möglich sind damit Steigungen von bis zu 60 Grad bei einer Geschwindigkeit von 0,3 Metern pro Sekunde. „Um die Leistung zu steigern, haben wir eine Variante entwickelt, bei der die Stahlzellen an einem Gurt statt an einer Kette befestigt sind“, sagt Michael Brachthäuser.
Kompakter und stärker
Die Basis für diese Variante stellt die bewährte BEUMER Gurttechnik dar, die auch in Becherwerken zum Einsatz kommt. Der Gurt ist durch Stahlseile verstärkt und kann in verschiedenen Breiten ausgeführt werden. Im Materialaufgabebereich ist der Gurt durch spezielle Ableitbleche gegen den bei instabilem Ofenbetrieb vorkommenden heißen Ansatzfall geschützt. „Der Gurtstahlzellenförderer erreicht mit bis zu 1.300 Kubikmetern Klinker pro Stunde eine höhere Förderleistung als der herkömmliche Stahlzellenförderer mit Kette“, beschreibt Michael Brachthäuser. Der Grund dafür ist die höhere Laufgeschwindigkeit von bis zu 0,6 Metern pro Sekunde, Steigungswinkel von bis zu 60 Grad sind auch hier möglich. Durch den Einsatz des Gurts wird Verschleiß praktisch vermieden, der bei einer Kette vermehrt auftritt. Eine Schmierung des Systems ist nicht erforderlich. Und weil die Lösung kompakter und leichter gebaut ist, reduziert das nicht nur die Kosten für die Stahlkonstruktion, sondern für das gesamte Projekt. Der Gurt liegt flächig auf der Antriebs- und Umlenktrommel auf, wodurch der unerwünschte Polygoneffekt vermieden wird, wie ihn die Zentralkette verursacht. Das sorgt für hohe Laufruhe, geringe Geräuschemission und schließt eine zusätzliche Belastung der gesamten Anlage und der angrenzenden Gebäude aus.
Besonders geeignet ist dieser Förderertyp für Anlagenmodernisierungen. Durch die höhere Fördergeschwindigkeit lassen sich unter Verwendung der vorhandenen Bandgerüste und Stahlbaubrücken größere Mengen fördern. „Ein konkretes Beispiel: Ein Stahlzellenförderer mit Kette mit den Maßen 1.600 Millimeter Breite und 131 Meter Achsabstand hat ein Gewicht von etwa 128 Tonnen“, erläutert Michael Brachthäuser. Das Gewicht der Stahlkonstruktion beträgt etwa 80 Tonnen. Um die gleiche Aufgabe zu erfüllen, genügt ein Gurtstahlzellenförderer mit den Maßen 800 x 131 Meter, der nur 90 Tonnen wiegt – 38 Tonnen weniger als die Ausführung mit Kette. Die reinen Maschinenkosten bei dieser Ausführung mit Gurt liegen 25 Prozent niedriger, die Stahlkonstruktion ist mit lediglich 50 Tonnen etwa 30 Tonnen leichter. Aufgrund der geringeren Baugröße kann der Antrieb kleiner ausgelegt werden, was zusätzlich die Betriebskosten gegenüber einem konventionellen Stahlzellenförderer senkt.
Leistung von Gurtbecherwerken erhöhen
Modernisierungen sind insbesondere auch bei Becherwerken ein großes Thema. Für eine kosteneffiziente Produktion sollten diese nur geringe Investitionskosten erfordern, lange Standzeiten aufweisen und sich ohne großen Aufwand warten lassen. Die Becher sind entweder an einem Gurt oder an einer Zentralkette befestigt. Gurtbecherwerke eignen sich vorwiegend für feines Schüttgut, weil sich grobkörnige Materialien zwischen Becher und Gurt setzen können und damit den Gurt beschädigen. Zentralkettenbecherwerke sind dagegen für den Transport aller Arten von grobem, heißem oder abrasivem Schüttgut ausgelegt. Doch der feine Staub des Materials führt bei Ketten in kürzerer Zeit zu Verschleiß als beim Gurt. Betreiber müssen die Becherwerke häufig warten und die Ketten zeitnah tauschen. Aufgrund der Reparatur steht der Betrieb still. Zudem sind die Ketten sehr teuer. „Wir haben deshalb die innovativen Hochleistungsgurtbecherwerke Typ HD entwickelt“, sagt Michael Brachthäuser.
Diese sind so konstruiert, dass zwischen den einzelnen Bechern und dem Gurt kein Abstand mehr vorhanden ist. Damit kann sich während des Schöpf- und Füllvorgangs kein Grobgut festsetzen, wie das sonst häufig der Fall ist. Das erhöht die Lebensdauer des Gurtes deutlich. Befestigt sind die Becher ausrissfest über spezielle von der BEUMER Group entwickelte Segmente und Schrauben an der Rückseite des Gurts. Wie bei allen Gurtbecherwerken der BEUMER Group kommen auch in den Hochleistungsgurtbecherwerken die BEUMER Gurte mit seilfreien Zonen zum Einsatz. In diesen können Löcher für die Becherbefestigung eingebracht werden, ohne die Stahlseile zu beschädigen oder gar zu durchtrennen. Die Zugkräfte des Gurts bleiben in vollem Umfang erhalten. Während der stärkste bisherige Gurt eine Zugbelastung von 2.500 N/mm aufweist, wurde ein neuer BEUMER Gurt mit seilfreien Zonen und einer Zugbelastung von 3.300 N/mm entwickelt. Zudem sorgt die spezielle BEUMER Becherform für einen ruhigeren Lauf und damit für eine geringere Geräuschentwicklung. Je nach Material, das gefördert werden soll, bietet die BEUMER Group die Becher mit einer angepassten Bauform an oder stattet den Becherwerksfuß mit einem dynamischen Boden aus. Das verhindert, dass sich dort feuchte und klebrige Materialien festsetzen. So ausgestattete Gurtbecherwerke sind bei stark schleißenden Materialien wie Klinker deutlich langlebiger als Zentralkettenbecherwerke.
Erfolgreich im Einsatz sind diese Becherwerke zum Beispiel bei vielen international tätigen Zementherstellern wie Dyckerhoff, Yamama Cement, HeidelbergCement und LafargeHolcim. BEUMER Group hat hier vorhandene Becherwerke in Hochleistungsgurtbecherwerke Typ HD kosteneffizient und einfach umgerüstet. Notwendig war dies, weil Ofenanlagen modifiziert und damit in der Leistung gesteigert wurden. Damit mussten auch die Becherwerke zu den Rohmühlen deutlich an Leistung zulegen.
„Das Problem, dass sich grobkörniges Material beim vorhandenen Fremdbecherwerk zwischen Becher und Gurt klemmt und den Gurt beschädigt, bestand bei einem deutschen Kunden“, beschreibt Michael Brachthäuser. Weil mit der Modernisierung der Anlage die Durchsätze und damit auch die Laufzeit des Becherwerks pro Tag stiegen, verstärkte sich diese Herausforderung massiv. Der Gurt begann schon nach zwei Jahren porös zu werden. Vorgesehen war zunächst das alte Gurtbecherwerk gegen ein Kettenbecherwerk auszutauschen. Doch dann entschied sich der Betreiber der Anlage für die HD-Technologie der BEUMER Group. Voraussetzung: Bei der Umrüstung sollte das vorhandene Becherwerksgehäuse inklusive Antriebseinheit bestehen bleiben.
Eingesetzt wird diese spezielle BEUMER Becherwerkstechnologie unter anderem bei Umlaufbecherwerken in Roh- und Zementmühlen für Material mit Korngrößen bis zu 120 Millimetern und einer Feuchtigkeit bis zu sechs Prozent. Die erreichbaren Förderleistungen betragen mehr als 1.500 Tonnen in der Stunde.
Nicht zu viel, nicht zu wenig – optimal abgefüllt
Für die Abfüllung von Zement in Säcke bietet die BEUMER Group den BEUMER fillpac. Diese nach dem Prinzip der rotierenden Füllstutzen arbeitende Maschine füllt sämtliche Zementsorten in die verschiedensten Sacktypen ab. Sie kann flexibel in bereits bestehende Verpackungslinien integriert und an spezielle Parameter angepasst werden. Das Besondere: Eine spezielle Wägeelektronik stellt die Gewichtsgenauigkeit der Säcke sicher. Ausschuss auf Grund zu hoher oder zu geringer Füllgewichte lässt sich nahezu ausschließen. Über eine spezielle Software kommuniziert die Wägeeinrichtung permanent mit dem Füllstutzen. Die automatische Sackgewichtskontrolle ermittelt das präzise Füllgewicht während des Befüllens. Damit erreicht die Maschine immer exakte Füllungsgrade. Die gesamte Verpackungslinie arbeitet somit effizienter, weil keine fehlgewichtigen Säcke aus dem Materialfluss ausgeschleust werden müssen. Zudem entspricht die auf dem Sack angegebene Menge immer dem tatsächlichen Inhalt.
Die BEUMER Group hat diese Baureihe als Luft- und als Turbinen-Abfüllmaschine im Programm. Für feinkörnige Produkte wie Zement ist das Turbinenverfahren die geeignete Wahl. Die befüllten Säcke sind dabei ebenso kompakt wie formstabil. Der Anwender benötigt keine zusätzliche Entlüftung. Die BEUMER Group bietet je nach Aufgabe den BEUMER fillpac R mit sechs, acht, zehn, zwölf, 16 und 20 Stutzen an. Mit der kleinsten Version lassen sich 1.800 50-Kilogramm-Säcke oder 2.250 25-Kilogramm-Säcke in der Stunde befüllen, mit der größten Ausgabe 6.000 50-Kilogramm-Säcke oder 7.500 25-Kilogramm-Säcke – und das in diversen Sackvarianten. Als besonderes Feature bietet die BEUMER Group einen speziellen Sackaufstecker, der auch HDPE-Säcke zuverlässig für die Abfüllung vorbereitet. Die Füllturbine zeichnet sich durch Schnelligkeit und maximalen Materialdurchsatz aus. Die BEUMER Group hat die Turbinen-Abfüllmaschine auch in Reihenbauweise im Programm. Die Füllmodule sind platzsparend und leicht zugänglich nebeneinander angeordnet und somit einfach zu warten. Die Reihenabfüllmaschinen eignen sich insbesondere in Produktionsumgebungen mit geringem Warendurchsatz.
Bis auf die Ladefläche
Mit dem BEUMER autopac bietet das Unternehmen ein System, mit dem Zementsäcke ohne manuellen Eingriff direkt von der Abfüllmaschine auf die Lkw-Ladeflächen verladen werden können. Die Säcke werden automatisch in Reihen- oder Verbandstapel platziert – ohne dass Paletten verwendet werden müssen. Je nach Leistungsklasse stapelt die Anlage zwischen 2.400 und 3.000 50-Kilogramm-Säcke in der Stunde. Die Beladehöhe kann, inklusive der Höhe der Lkw-Ladefläche, bis zu 3,5 Meter betragen. Je nach Sackformat und ‑material kann der Anwender die Lagenbildung flexibel wählen.
Verladen werden kann beispielsweise in doppelten Fünfer- und Zehner-Verbänden. Um eine hohe Stabilität der Gesamtladung auf dem Lkw zu erzielen und die Ladefläche optimal auszunutzen, sind immer zwei Lagen spiegelverkehrt nebeneinander gestapelt. Die Säcke werden durch den Beladevorgang von zwei übereinanderliegenden Gurtförderern gepresst und dadurch entlüftet. Nach dem Ablegen drückt sie der Beladekopf zusätzlich an, was die Stapel kompakter und damit stabiler macht. Die Sackzuführstrecken lassen sich den Einbauverhältnissen anpassen. Entsprechende technische Lösungen für variable Förderstrecken stehen zur Verfügung. Anders als bei Anlagen, die die Säcke ansaugen und anheben, werden diese mit dem BEUMER autopac nicht deformiert. Im Vergleich zu Belade- und Palettieranlagen anderer Hersteller ist der BEUMER autopac in der Standardausführung zudem nur mit Elektroantrieben ausgestattet. Der Anwender hat so erheblich weniger Wartungsaufwand. Bei Vakuum‑, Pneumatik- und Hydraulikantrieben kommt es zwangsläufig zu Leckagen, die die Ladung und die Anlage verschmutzen können. Dazu kommt, dass die energieintensiven Vakuumpumpen und Hydraulikantriebe zusätzliche Kühlaggregate benötigen, was die Anschaffungs- und Betriebskosten sowie den Energieverbrauch deutlich erhöht. Der BEUMER autopac verbraucht bei voller Leistung nur 0,15 Kilowatt pro Stunde. Die Antriebe und Maschinenteile sind übersichtlich angeordnet und leicht zugänglich, was die Wartung erheblich erleichtert.
