1. Inleiding
Afwijking van de transportband ten opzichte van de centrale as is een van de meest voorkomende en kritische fouten in industriële transportsystemen. Dit probleem resulteert in aanzienlijke operationele verliezen, waaronder het morsen van materiaal, verhoogde slijtage aan de band- en transportbandcomponenten, ongeplande productieonderbrekingen en potentiële bedreigingen voor de veiligheid van het personeel. Een systematische aanpak van de analyse van de hoofdoorzaken is verplicht voor een effectieve eliminatie en preventie van dergelijke storingen.
2. Overzicht van de component en het systeem
De transportband is in de meeste industrieën een essentieel onderdeel voor het transport van bulkmaterialen. Het bestaat uit een aandrijftrommel, een spantrommel, rolsteunen (buisvormig, recht, centrerend), de tape zelf en een frame. Elk van deze elementen speelt een sleutelrol bij het in een rechte lijn bewegen van de band.
- Aandrijftrommel: Brengt beweging over op de riem. Het oppervlak heeft vaak een uitstulping (kroon) om de tape te centreren.
- Rolsteunen (rollers): Ondersteun de band en lading op het werkbeen en de lege band op het teruggaande been. De uitlijning van de rollen is van cruciaal belang voor een stabiele beweging.
- Transportband: Het belangrijkste element voor het transporteren van materiaal. De toestand, spanning en kwaliteit van de gewrichten beïnvloeden de centrering.
In moderne transportsystemen, vooral grote of snelle transportsystemen, kunnen geautomatiseerde bandcentreersystemen worden gebruikt. Deze systemen omvatten vaak hydraulische actuatoren die worden bestuurd door proportionele kleppen, zoals de REXROTH LC40A10D7X. Deze hydraulische klep is ontworpen voor nauwkeurige debietregeling en kan worden geïntegreerd in een hydraulisch span- of actief rollenuitlijnsysteem. Een storing ervan, bijvoorbeeld als gevolg van vervuiling, slijtage van afdichtingen of onjuiste kalibratie, kan leiden tot een onnauwkeurige positionering van de actuatoren, wat de centrering van de tape rechtstreeks beïnvloedt en tot afwijkingen leidt. De werkdruk voor dergelijke kleppen bedraagt doorgaans maximaal 350 bar, en de positioneringsnauwkeurigheid kan bij correcte werking binnen ±0,1 mm liggen.
3. Bewijs van storing
Storingen in het centreren van transportbanden manifesteren zich door een aantal visuele, akoestische en meetsignalen:
- Visuele signalen:
- De band verschuift voortdurend naar één kant en raakt de elementen van het transportbandframe.
- Zichtbare sporen van slijtage (5-10 mm diep) op de randen van de tape of op de zijelementen van de structuur.
- Morsen van materiaal buiten de band, vooral in laad- en losplaatsen.
- Ongelijkmatige slijtage van het tape-oppervlak.
- Vervorming of beschadiging van de randen van de tape.
- Meetgegevens:
- Rolleruitlijning: Met behulp van een laserleveller werd een afwijking van meer dan 3 mm verticaal of horizontaal op een gebied van 1 meter gedetecteerd. Volgens EN 14973 mag de maximaal toegestane afwijking voor rollen niet groter zijn dan 2 mm per meter lengte.
- De temperatuur van de rollagers: Thermografische analyse (bijvoorbeeld met behulp van een IR-thermometer) toont een lokale stijging van de temperatuur van de rollagers tot 80-100°C, wat 40-60°C hoger is dan de omgevingstemperatuur (20-30°C). Dit duidt op verhoogde wrijving of vastlopen.
- Trilling: Trillingsanalyse (volgens ISO 10816-3) op de rollagerhuizen toont een RMS-snelheid van meer dan 4,5 mm/s, terwijl de basiswaarden voor gezonde rollen minder dan 2,8 mm/s zijn. Piekwaarden kunnen 10-15 mm/s bereiken.
- Riemspanning: Meting van de riemspanning (met een rollenbank of rekstrookjes) laat afwijkingen zien van de door de fabrikant aanbevolen waarden (bijvoorbeeld een afwijking van 10-15% van de optimale spanning van 100 N/mm voor een specifiek type riem).
- Operationele indicatoren: Frequente ongeplande stops, verminderde productiviteit, verhoogd elektriciteitsverbruik (tot 5-10% als gevolg van verhoogde wrijving).
4. Onderzoek naar onderliggende oorzaken
Voor de systematische identificatie van de hoofdoorzaken wordt de "Visgraat"-methode (Ishikawa-diagram) toegepast, gericht op de belangrijkste categorieën die van invloed zijn op het werk van de transportband.
4.1. Uitrusting (machine)
- Onjuiste kroon van aandrijf-/spantrommel: De kroon van de trommel, die gelijk moet zijn aan 1/200 van de breedte van de trommel, ontbreekt mogelijk, is onvoldoende gedefinieerd of is versleten. Dit leidt tot verlies van de natuurlijke centrering van de tape.
- Niet goed uitgelijnde rolsteunen: Rollen kunnen onder een hoek, scheef of niet loodrecht op de bewegingsas van de band worden geïnstalleerd. Toegestane scheefstand van rollen volgens DSTU EN 14973:2018 mag niet groter zijn dan 0,5% van de bandbreedte. Geblokkeerde of vastgelopen rollen zorgen ook voor meer weerstand en strippen de tape.
- Slijtage van rollagers: lagers met verhoogde speling of vastgelopen lagers voorkomen dat de rollen vrij kunnen draaien, waardoor wrijving en verplaatsing van de riem ontstaat. Een typische MTBF voor kwaliteitslagers is 50.000 - 100.000 uur, maar kan aanzienlijk worden verminderd als gevolg van vervuiling of overbelasting.
- Vervorming van het transportframe: Het ondersteunende frame kan worden gebogen of scheefgetrokken als gevolg van mechanische schokken, onjuiste installatie of verzakkingen van de fundering.
- Storing van het automatische centreersysteem: In systemen met actieve elementen zoals hydraulische stuurrollen kan een storing van de proportionele klep (bijv. REXROTH LC40A10D7X) als gevolg van vuil, slijtage of elektronische storing leiden tot onnauwkeurige of ontbrekende aanpassingen.
4.2. Materiaal (tape en lading)
- Ongelijkmatige belasting: Materiaal dat niet in het midden van de band wordt ingevoerd of ongelijkmatig over de breedte is verdeeld, zorgt voor een asymmetrische druk, waardoor de band gaat verschuiven. Bij een optimale belasting wordt de belasting verdeeld over 80% van de bandbreedte.
- Beschadiging of slijtage aan taperanden: Beschadigde taperanden (bijvoorbeeld insnijdingen, rafels) kunnen ervoor zorgen dat de tape kromtrekt en afwijkt.
- Defecten aan de puntverbindingen: Onjuist gemaakte, beschadigde of versleten tapeverbindingen kunnen qua dikte en stijfheid variëren of niet loodrecht op de tape-as staan, waardoor doorbuigingspunten ontstaan.
- Onjuiste riemspanning: Onvoldoende spanning leidt tot doorzakken van de riem en een onstabiele beweging ervan. Overmatige spanning verhoogt de belasting op de lagers en kan de riem vervormen.
4.3. Werkwijze (onderhoud en bediening)
- Onvoldoende onderhoud: Gebrek aan regelmatige controles van de uitlijning van de rollen, de staat van de lagers, de riemspanning en de trommelkroon.
- Onjuiste installatie: Fouten tijdens de eerste montage van de transportband of vervanging van componenten, die leiden tot het aanvankelijk scheeftrekken van het frame of de rollen.
- Ontoereikende personeelstraining: Operators en onderhoudspersoneel hebben onvoldoende kennis van de juiste installatie, bediening en diagnose van centreerproblemen.
4.4. Personeel
- Gebrek aan kwalificatie: Technisch personeel is onvoldoende gekwalificeerd om nauwkeurige uitlijning en diagnostiek uit te voeren.
- Technologieschending: het negeren van vastgestelde procedures tijdens installatie of reparatie.
5. Geïdentificeerde grondoorzaken
- Slecht uitgelijnde of vastgelopen rollen (waarschijnlijkheid: hoog). Bevestigd door laseruitlijningsmetingen (>3 mm per meter) en verhoogde lagertemperatuur (>80°C). Dit is de meest voorkomende reden die regelmatige controle vereist.
- Ongelijkmatig laden van de tape (waarschijnlijkheid: hoog). Een verschuiving van het materiaal naar één rand van de tape in het laadgebied wordt visueel waargenomen. Hierdoor ontstaat een asymmetrische belasting die resulteert in een permanente verplaatsing.
- Onjuiste riemspanning (waarschijnlijkheid: gemiddeld). Uit metingen blijkt dat de aanbevolen waarden 10-15% afwijken. Onvoldoende spanning laat de tape toe
