Abriebfeste NBR- und CR-Dichtungen für Band-, Schnecken- und Schaberförderer

Förderanlagen bilden das arterielle Netzwerk der Bergbau-, Schüttgut-, Landwirtschafts- und Massengutumschlagindustrie. Sie transportieren jährlich Millionen Tonnen Material, und ihre Zuverlässigkeit ist die Grundlage für die Anlagenleistung. Eine kritische, doch oft übersehene Komponente dieser Zuverlässigkeit ist die bescheidene Dichtung an Stützrollen, Antriebswellen und Übergabepunkten. Diese Dichtungen erfüllen eine doppelte Aufgabe: Sie halten das Schmierfett innerhalb der Lager fest und schließen abrasive Verunreinigungen (Staub, Sandkörner, Feuchtigkeit) aus dem Lagergehäuse aus. Ein Versagen führt zu schnellem Lagerverschleiß, blockierten Rollen, zerrissenen Förderbändern und kostspieligen, ungeplanten Ausfallzeiten.

Die Betriebsumgebung bestimmt das Dichtungsmaterial. Der Hauptfeind ist die Dreikörperabrasion, bei der harte Partikel zwischen der Dichtlippe und der Welle eingeschlossen werden und wie ein Schleifrad wirken. Nitrilkautschuk (NBR) und Chloroprenkautschuk (CR oder Neopren) sind die beiden am häufigsten verwendeten Elastomere für diesen Einsatz – jedes mit eigenen, deutlichen Vorteilen.

Nitrilkautschuk (NBR): Der Industriestandard für Dichtungen allgemeiner Zwecke. Zu seinen wichtigsten Vorzügen zählen eine hervorragende Beständigkeit gegenüber petroliumbasierten Fetten und Ölen, gute mechanische Eigenschaften (Zugfestigkeit, Risswiderstand) sowie Kosteneffizienz. Für die meisten Förderbandanwendungen mit handelsüblichen Lithium- oder Calciumkomplexfetten ist NBR vollkommen ausreichend. Sein Abriebwiderstand ist gut, kann jedoch durch ständige Einwirkung von Ozon und Witterungseinflüssen bei Außenanlagen beeinträchtigt werden.

Chloroprenkautschuk (CR): Dieses Material bietet eine attraktive Alternative. Es weist mechanische Eigenschaften auf, die denen von NBR ähneln, übertrifft diesen jedoch deutlich bei der Beständigkeit gegenüber Ozon, Witterungseinflüssen und mäßigen Flammen. CR zeichnet sich zudem durch eine bessere Alterungs- und Biegebruchbeständigkeit bei Sonnenlicht- und atmosphärischen Einflüssen aus. Außerdem verträgt es ein breiteres Spektrum an Chemikalien und bietet eine höhere Beständigkeit gegenüber schwachen Säuren und Laugen, die gelegentlich in verarbeiteten Materialien vorkommen (z. B. Phosphatgestein, bestimmte Erze). Sein Nachteil ist die geringere Beständigkeit gegenüber petroleumbasierten Ölen und Kraftstoffen im Vergleich zu NBR; hinsichtlich vieler synthetischer Schmierstoffe sowie feuerhemmender Hydraulikflüssigkeiten (HFC, HFD) leistet es jedoch gute Ergebnisse.

Auswahl nach Förderbandtyp:

1. Rollenlager für Bandförderer: Dies sind die zahlreichsten Dichtstellen. Die Dichtungen sind ständig Staubwolken ausgesetzt. Üblicherweise werden Labyrinth-Dichtungen mit Kontakt oder mehrlippenförmige Dichtungen aus NBR oder CR eingesetzt. In extrem feuchten oder korrosiven Umgebungen (z. B. salzhaltiger Seenebel in den Philippinen, saurer Staub in einigen indischen Bergwerken) wird CR aufgrund seiner hohen Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen bevorzugt. Viele Rollenlager verfügen mittlerweile über nicht kontaktierende Labyrinthdichtungen auf Polymerbasis für maximale Lebensdauer, wobei eine innere NBR-Kontaktdichtung als letzte Barriere dient.

2. Wellendichtungen für Schneckenförderer: Diese Dichtungen halten das geförderte Material innerhalb der Rinne zurück. Die Abnutzung ist hoch, und Feuchtigkeit kann auftreten. CR ist oft die bessere Wahl aufgrund seiner umfassenden Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen. Für Anwendungen im Lebensmittelbereich werden spezielle, FDA-zugelassene NBR-Compounds verwendet.

3. Schaber-/Kettenförderer-Gelenke und Antriebszahnkränze: Unterliegen Stößen, Fehlausrichtung und hohen Lasten. Üblicherweise wird ein zäheres, hochgefülltes NBR mit höherer Härte (90 Shore A) oder eine stoffverstärkte Lippe spezifiziert, um Schnitt- und Rissbildung zu widerstehen.

Eine erfolgreiche Wartungsstrategie geht über die reine Werkstoffauswahl hinaus. Betriebe in den USA (Kohle), Indien (Eisenerz) und den Philippinen (Nickel) haben bewährte Verfahren eingeführt:

· Zentrale Schmierung mit Spül-Funktion: Automatisierte Fettschmiersysteme schmieren nicht nur, sondern erzeugen zudem eine Überdruckbarriere, die alter, verunreinigter Fett durch die Dichtlippen hindurch nach außen verdrängt.

· Dicht- und Lager-Kits: Die Standardisierung von Dicht-/Lager-Kombinationen für jeden Rollentyp vereinfacht den Austausch während geplanter Wartungsstopps.

· Zustandsüberwachung: Mit Hilfe von Schwingungsanalyse oder Thermografie werden Rollen mit defekten Lagern (häufig infolge eines Dichtversagens) identifiziert, bevor sie zu einer sekundären Bandbeschädigung führen.

Daten eines großen US-amerikanischen Aggregatproduzenten zeigten, dass der Wechsel von einer einfachen Einlippen-NBR-Dichtung zu einer zweilippigen CR-Dichtung mit einer Fettspurrinne an ihrem Hauptüberlandförderer die mittlere Zeit zwischen Ausfällen (MTBF) für Stützrollen von 8 Monaten auf über 24 Monate erhöhte und so eine klare Rendite durch reduzierte Arbeits- und Förderbandreparaturkosten erzielte.