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Heißvulkanisieren vs. Kaltverkleben bei der Anwendung als Riemenscheibenbelag – was sind die Unterschiede?

Heißvulkanisieren vs. Kaltverkleben bei der Anwendung als Riemenscheibenbelag – was sind die Unterschiede?

Einleitung

Kaltverklebte Dämmstoffe werden seit mehr als 50 Jahren verwendet, vor allem aufgrund ihrer einfachen und bequemen Anwendung. Heißvulkanisierte Gummidämmstoffe werden ebenfalls schon seit vielen Jahren verwendet, heißvulkanisierte Keramikdämmstoffe und Polyurethandämmstoffe sind neuere Ergänzungen.

Die Auswahl der Isolierung ist eine der vier Säulen, die für die Leistung einer konstruierten Isolierung erforderlich sind.

Dieses technische Bulletin enthält Einzelheiten zu den Unterschieden zwischen heißvulkanisiertem und kaltverklebtem Isoliermaterial und wie sich diese Unterschiede auf die Leistung beim Endverbrauch auswirken.

Kaltverklebte Ummantelung ist, wie der Name schon sagt, ein Ummantelungsverfahren, das bei Raumtemperatur durchgeführt wird. Normalerweise bedeutet dies Temperaturen zwischen +15 °C und +40 °C. Wenn die Umgebungstemperaturen außerhalb dieses Bereichs liegen, ergreifen die Applikatoren normalerweise Maßnahmen, um die Temperatur im Arbeitsbereich so anzupassen, dass sie in diesen Bereich fällt.

Der Hauptvorteil der kaltverklebten Ummantelung besteht darin, dass sie sowohl vor Ort (d. h. auf dem Förderband) als auch in einer Werkstatt durchgeführt werden kann und keine Spezialausrüstung erfordert.

Bei der Anwendung von heiß vulkanisiertem Isoliermaterial wird das Isoliermaterial bei erhöhter Temperatur, typischerweise 140-160°C, für 3-6 Stunden ausgehärtet. Dies erfordert den Einsatz einer speziellen Ausrüstung, die als Autoklav bezeichnet wird (FOTO #1) und kann nur in der Fabrik durchgeführt werden. Heiß vulkanisiertes Isoliermaterial kann nicht in der
Feld oder mit der am Förderband installierten Riemenscheibe.

Heißvulkanisierter Belag
Foto #1

Der Hauptvorteil der heißvulkanisierten Beläge besteht darin, dass das Verfahren wesentlich robuster ist als die Kaltverklebung. Infolgedessen ist die Haftung des Belags an der Riemenscheibe viel stärker, was durchweg für stärkere Gummi-Reißverbindungen sorgt.

Die Unterschiede zwischen kaltverklebten und heißvulkanisierten Belägen

Die Systeme

Die folgenden Diagramme zeigen die kaltverklebten (Abbildung 1) und heißvulkanisierten (Abbildung 2) Systeme nebeneinander. Das heißvulkanisierte Klebesystem verfügt über zusätzliche, nicht ausgehärtete Klebeschichten, die bei Aktivierung durch Hitze in benachbarte Schichten wie die Stahlriemenscheibe und die ausgehärtete Gummirückseite der Ummantelung diffundieren und/oder sich mit diesen verbinden.
Kaltisolierendes Klebesystem
ABBILDUNG 1
Heißvulkanisiertes Isoliersystem
ABBILDUNG 2

Der Antrag

Die Unterschiede zwischen Kaltverklebung und Heißvulkanisation sind in den folgenden Abbildungen zusammengefasst:
HÄRTUNGSTEMPERATUR
Kaltverklebung Heißvulkanisierung
Aushärtezeit
Kaltverklebung Heißvulkanisierung
HÄRTUNGSDRUCK
Kaltverklebung Heißvulkanisierung
Aufbringen einer kaltverklebten Belagschicht auf die Riemenscheibe
ABBILDUNG 3
Heißvulkanisiersystem
ABBILDUNG 4
Auf die Riemenscheibe aufgebrachter kaltverklebter Belag
ABBILDUNG 5
Heißvulkanisiersystem
ABBILDUNG 6

Kaltverklebung – Zusammenfassung

Die Kaltklebung hängt weitgehend von einem Prozess namens Kristallisation ab, der innerhalb der beiden Klebstoffschichten (eine auf die Riemenscheibe und eine auf die Rückseite der Isolierung) unmittelbar nach dem Auftragen und Trocknen des Klebstoffs stattfindet. Kristallisation ist ein physikalischer Prozess innerhalb der Klebstoffschichten, der zwei separate Schichten in eine einzige durchgehende Schicht umwandelt. Die Kristallisationsrate hängt von Zeit und Temperatur ab – die Variabilität dieser beiden Faktoren bei jeder Anwendung einer Kaltklebung trägt erheblich zur Variabilität der diesem Prozess innewohnenden Haftstärke bei. Die Zugabe eines chemischen „Härters“ soll eine gewisse chemische Bindung an die Gummiträgerschicht und die Metallgrundierung bewirken. Da die Gummiträgerschicht der Isolierung bereits vulkanisiert ist und der Klebeprozess bei Raumtemperatur und Umgebungsdruck durchgeführt wird, ist keine nennenswerte Diffusion des Klebstoffs, der Metallgrundierung und des Gummis ineinander möglich. Abbildung 5 zeigt, wie die Kristallisation und die chemische Reaktion größtenteils in den Klebeschichten erfolgen, während die chemische Reaktion und Diffusion in der Gummiunterlage des Belags oder in der Metallgrundierung auf dem Stahlriemenmantel nur minimal sind.

Dieser Mangel an Diffusion zwischen den verschiedenen Bindemittelschichten stellt einen wesentlichen Faktor für die Begrenzung der Festigkeit und Konsistenz der Kaltverklebung dar.

Die folgenden Testergebnisse geben einen Hinweis auf die Variabilität der Haftkraft, die in den Kaltklebeprozess eingebracht werden kann:

Haftfestigkeit

1. Haftfestigkeit – Prüfzeit vom Aufbringen der Beläge auf die Riemenscheibe im Verhältnis zur Umgebungstemperatur
TEMP. (°C)ZEIT (Std.)HAFTFESTIGKEIT (N/mm)
1044.0
1086.9
10128.9
102411.8
10 9615.9
TEMP. (°C)ZEIT (Std.)HAFTFESTIGKEIT (N/mm)
2046.3
2089.8
201211.4
202414.6
209616.2
TEMP. (°C)ZEIT (Std.)HAFTFESTIGKEIT (N/mm)
3548.0
35811.4
351214.4
352416.1
359616.5
2. Haftfestigkeit - Prüfzeit vom Auftragen der letzten Klebstoffschicht bis zum Aufbringen der Beschichtung auf die Riemenscheibe
TEMP. (°C)ZEIT (Std.)HAFTFESTIGKEIT (N/mm)
2553.8
25715.5
251015.2
251512.1
252011.5
Das Aufbringen der Beläge auf die Riemenscheibe und nicht genügend Zeit, damit das Lösungsmittel im Klebstoff verdunsten kann (5 Minuten), führt zu schlechten Haftergebnissen, ebenso wie eine zu lange Trocknungszeit, bei der das Lösungsmittel bereits verdunstet ist und die Klebstoffschicht vor dem Aufbringen teilweise kristallisiert ist (20 Minuten).
3. Haftfestigkeit mit zunehmendem Alter der CN-Bindungsschicht
ALTER DER HAFTSCHICHT (Monate)HAFTFESTIGKEIT (N/mm)
> 246.4
1 15.8
HINWEIS: Durch das Polieren einer alten CN-Haftschicht oder das Abwischen mit einem Toluol-Lösungsmittel kann die Leistung einer 1 Monat alten CN-Haftschicht wiederhergestellt werden.
4. Haftfestigkeit - Klebstoffauftrag auf die Dämmschicht – 1. Schicht
ALTER DER HAFTSCHICHT (Monate)ANWENDUNGSVERFAHRENHAFTFESTIGKEIT (N/mm)
10kräftig13.5
10 Passive Kunden10.5
1kräftig16.5
1Passive Kunden 16.9
5. Haftfestigkeit im Vergleich zur Oberflächenbeschaffenheit der Riemenscheibe
ALTER DER HAFTSCHICHT (Monate)HAFTFESTIGKEIT (N/mm)ART DES AUSFALLS
<507.8100 % AP
50 - 100 15.550-100 % RT
6. Einfluss des Taupunkts auf die Haftfestigkeit
RIEMENSCHEIBEN-/BESCHLAGTEMPERATUR IM VERHÄLTNIS ZUM TAUPUNKT (°C)HAFTFESTIGKEIT (N/mm)
> 5> 12.0
<52 - 9
Durch die Verdunstung des Lösungsmittels während der Anwendung der Metallgrundierung und/oder des Klebstoffs kann es zur Kondensation von Feuchtigkeit auf der Klebefläche kommen, wenn die Temperatur im Bereich von 5 °C um den Taupunkt liegt.

Heißvulkanisiert Zusammenfassung

  1. Die erhöhte Temperatur (130–140 °C) löst eine Reihe chemischer Reaktionen zwischen der Stahlriemenscheibe und der Metallgrundierung, der Metallgrundierung und dem Gummikleber sowie dem Kleber und der Ummantelung aus. Es kommt zu einer erheblichen Diffusion und Reaktion der Aushärtungschemikalien zwischen allen Verbindungsschichten (Metallgrundierung, Kleber, Gummikleber, ungehärtete Verbindungsschicht und vorgehärtete Gummiträgerschicht). Diese Reaktionen führen zu sehr starken chemischen Bindungen.
  2. Der erhöhte Druck im Autoklav über mehrere Stunden maximiert und gewährleistet einen guten Kontakt zwischen dem Belag und dem Riemenscheibenmantel, wodurch die Haftung erhöht wird.
  3. Das nasse Nylon-Aushärtungsband schrumpft beim Trocknen aufgrund der erhöhten Temperatur und übt dadurch erheblichen Druck auf die gesamte Riemenscheibenoberfläche und insbesondere auf die Gelenke aus.
  4. Hoher Druck auf die Isolierung und auf alle Klebeflächen infolge des Autoklavdrucks, Schrumpfung des nassen Nylon-Härtungsbandes beim Trocknen und Volumenzunahme der Isolierung aufgrund der Wärmeausdehnung bei steigender Temperatur von Umgebungstemperatur auf 140 °C. 

  5. Der Gummi reißt auf der gesamten Oberfläche der Riemenscheibe und an den Fugen zwischen den Streifen – die Fugen zwischen den Streifen verschwinden tatsächlich, wie auf dem Foto unten zu sehen ist:

Heißvulkanisierte Beläge werden ebenfalls bei Raumtemperatur mit ähnlichen Schritten wie oben beschrieben aufgetragen, wobei der abschließende Aushärtungsprozess jedoch in einem Druckbehälter, einem sogenannten Autoklaven, bei einer erhöhten Temperatur von 140–160 °C durchgeführt wird. Die oben beschriebenen Unterschiede zwischen dem kaltverklebten und dem heißvulkanisierten Auftragungsverfahren führen zu einer Reihe von Leistungsergebnissen, insbesondere:
FOTO #3
WICHTIG: KEINES DER OBEN GENANNTEN ERGEBNISSE TRITT BEI DER ANWENDUNG VON KALTVERBUNDENEN ISOLIERUNGEN AUF

Was bedeutet dies für die Leistung der Riemenscheibe?

Die Bergbautechnologie entwickelt sich rasant weiter, um den Herausforderungen der Gewinnung von Mineralien an abgelegenen Orten gerecht zu werden, die oft extremen Wetterbedingungen ausgesetzt sind und oft aus Erzvorkommen tief unter der Erde stammen. Um wettbewerbsfähige und nachhaltige Produktionskosten zu erreichen, setzen die großen Bergbauunternehmen eine Reihe neuer Technologien ein – darunter die zunehmende Automatisierung und die Verwendung leistungsstarker Förderbänder ohne Getriebe für ihre Transportanforderungen.

Um die Wirksamkeit dieser Technologien zu maximieren, ist die Zuverlässigkeit der Ausrüstung entscheidend, um sicherzustellen, dass die angestrebten Produktionskosten und die Produktionsleistung erreicht werden. Für Förderbandtrommeln hat dies den Einsatz von Trommelbelägen erforderlich gemacht, die den erhöhten Belastungen durch Hochleistungsantriebssysteme, extremen Temperaturen von -50 °C bis +75 °C und in vielen Fällen dem Betrieb in extrem nassen und korrosiven Umgebungen standhalten.

Traditionell wurden viele Riemenscheiben mit Kaltklebesystemen ummantelt, die bequem zu verwenden waren und keine spezielle Ausrüstung erforderten – tatsächlich wurde der Benutzerfreundlichkeit Vorrang vor der Leistung gegeben.

Heutzutage sind die Kosten ungeplanter Förderbandausfälle enorm. Ein Förderband beispielsweise, das 10,000 Tonnen Erz im Wert von 100.00 US-Dollar pro Tonne transportiert und rund um die Uhr in Betrieb ist, kostet das Bergbauunternehmen 24 US-Dollar pro Stunde.

In den letzten fünf Jahren hat Elastotec in unserem Netzwerk zugelassener Applikatoren Daten zu den Arten von Belagsausfällen gesammelt, die bei zur Überholung eingesandten Riemenscheiben auftreten. Die häufigsten Ausfallarten sind:

  • tragen
  • Ablösen von der Riemenscheibenschale
  • Kantenanhebung
  • Korrosion an den Verbindungsstellen zwischen den Isolierstreifen, die zur Ablösung der Isolierschicht führt
  • Verlust von Keramikfliesen durch Ablösung

Es ist gut dokumentiert, dass das Kaltverkleben von Riemenscheibenbelägen die Wahrscheinlichkeit eines vorzeitigen Versagens des Belags aufgrund von Ablösung von der Riemenscheibenschale, Kantenabhebung und Korrosion der Schale an den Verbindungen zwischen den Belagstreifen erhöht. Diese Arten von Fehlern können in vielen Fällen einen erneuten Belagwechsel am Förderband erforderlich machen, was zu Produktionsausfällen führt. Da die Bedingungen für den Belag am Förderband nicht ideal sind, treten diese Probleme häufig erneut auf.

Bei Korrosionsfehlern an den Verbindungen zwischen den Belagstreifen kann dies außerdem zu zusätzlichen unnötigen Kosten führen, wenn die Korrosionstiefe die Schalendicke unter das für die vorgesehenen Betriebslasten erforderliche Maß reduziert und die Riemenscheibe verschrottet werden muss.

Korrosionsschäden am Riemenscheibenmantel aufgrund von eindringendem Wasser zwischen den Belagstreifen
Drei der häufigsten Fehlerursachen beim Kaltkleben sind:

1. Ablösen der Beläge vom Scheibenmantel

Das Ablösen von der Riemenscheibenschale ist ein katastrophaler Fehler, der am häufigsten bei Antriebs- und Hochspannungs-Biegescheiben auftritt, wenn die auf die Ummantelung ausgeübte Kraft die Haftfestigkeit der Verbindung zwischen der Ummantelung und der Riemenscheibenschale übersteigt.

 

Der übliche Standard für kaltvulkanisiertes Verkleben ist eine Haftung von 9 N/mm – unter idealen Bedingungen bei der Anwendung im Werk kann bei korrekter Ausführung eine Haftung von 9 bis 15 N/mm erreicht werden. Wenn die Ummantelung jedoch ohne OEM-Anwendungsverfahren oder unter schlechten Bedingungen (auf dem Förderband) kaltvulkanisiert wird, liegt die Haftung in vielen Fällen unter dem Standard von 9 N/mm.

Damit sich die Beläge lösen, müssen lediglich die auf die Beläge einwirkenden Scherkräfte größer sein als die Haftung der Beläge am Riemenscheibenmantel.

Abbildung 7
FOTO #5 GROSSE ANTRIEBSRIEMENSCHEIBE MIT KALTVULKANISIERTER KERAMIKBELAG, DIE SICH UNTER LAST VON DER RIEMENSCHEIBENSCHALE GELÖST HAT 
FOTO #6 KATASTROPHALE KERAMIKBELAGVERSAGEN DURCH ABLÖSUNG VON DER RIEMENSCHEIBENSCHALE

Ein weiterer Faktor, der die Ausfallwahrscheinlichkeit bei kaltverklebtem Belag erhöht, ist das Vorhandensein lokaler Scherkräfte. Bei Antriebsriemenscheiben erhöhen sich mit zunehmendem T1/T2-Verhältnis die zyklischen Scherkräfte, denen der Belag ausgesetzt ist. Kaltverklebter Belag hat eine geringere Toleranz gegenüber diesen zyklischen Scherkräften als heißvulkanisierter Belag, und so können Betriebsbedingungen am Förderband wie Stopp-/Startbetrieb oder höhere Belastungen bei steigenden Produktionsmengen zu einer Enthaftung führen, die bei heißvulkanisiertem Belag nicht auftreten würde. Die Fotos unten zeigen eine Riemenscheibe mit kaltverklebtem Belag, die innerhalb von zwei Wochen nach der Installation an einem neuen Standort versagte. Das Förderband wurde eingerichtet, daher gab es viel Stopp-/Startbetrieb mit einem hohen T1/T2-Verhältnis (>4).

FOTO #7: Ausfall der Kaltverklebung der Antriebsriemenscheibe nach zwei Wochen ab Installation auf einem neuen Förderband mit Stopp-/Start-Anwendung

Das Risiko eines Ablösefehlers wird durch eine Reihe von Faktoren erhöht. Dazu gehören:

  • Die Belastungen der Riemenscheibenbeläge sind zyklisch und schwanken je nach Riemenscheibendrehzahl mehrmals pro Minute von Null auf Volllast. Diese dynamische Wirkung ist weitaus schwerwiegender als eine aufgebrachte statische Belastung.
  • Insbesondere bei einem beladenen Förderband sind die Anlauflasten wesentlich höher als die normale Betriebslast.
  • Niedrige Temperaturen führen dazu, dass die Gummiriemenabdeckungen und die Gummikomponente der Riemenscheibenbeläge steif und weniger flexibel werden. Je niedriger die Temperatur, desto stärker ist dieser Effekt. Dieser Flexibilitätsverlust konzentriert die aufgebrachten Lasten auf den schwächsten Teil des kaltvulkanisierten Belags – das Klebesystem.

Die Fotos unten zeigen eine Riemenscheibe mit kaltvulkanisierter Ummantelung, die kurz nach der Installation bei Betriebsbedingungen von -35 °C versagte. Beachten Sie, dass die erhabenen Gumminoppen auf der Oberfläche der Riemenscheibe noch intakt sind und noch keine Zeit hatten, sich abzunutzen.

FOTO #8: Ausfall einer kaltvulkanisierten Isolierung aufgrund von Ablösung unter Belastung bei niedriger Temperatur 
Abbildung 8

Ähnliche Ablösefehler können bei Nichtantriebsscheiben auftreten, die hohen örtlichen Scherkräften ausgesetzt sind. Am häufigsten ist dies bei Scheiben zu beobachten, die mit der schmutzigen Seite des Riemens in Kontakt kommen, es kommt aber auch bei Einschnür- und Umlenkscheiben vor (siehe Foto unten).

Bei Riemenscheiben, die mit der schmutzigen Seite des Riemens in Kontakt kommen, werden die lokalisierten Scherkräfte durch das ungleichmäßige Profil erzeugt, das durch den Verschleiß der Riemenabdeckung entsteht, wobei zunehmender Verschleiß zu stärkeren lokalen Scherkräften führt. Ein ausführliches technisches Dokument zu diesem Thema ist bei Elastotec ELA1220-High Tension Bend Pulleys erhältlich.  

Prüfung der Haftung am Riemenscheibenbelag

Viele Belagsapplikatoren, die zum Anbringen von Riemenscheibenbelägen die Kaltvulkanisierungstechnik verwenden, messen nicht die erreichte Haftfestigkeit jeder einzelnen Riemenscheibe und haben daher keine Vorstellung von der bei jeder Installation erreichten Haftkraft.

Der heißvulkanisierte Keramikbelag (HVCL) von Elastotec bietet eine garantierte 100-prozentige Gummireißverbindung zwischen dem Belag und dem Riemenscheibenmantel, die eine Haftfestigkeit von 20–25 N/mm erreicht – ungefähr die doppelte Haftung, die durch die Anwendung eines kaltvulkanisierten Belags unter idealen Bedingungen erreicht werden kann.

FOTO #10 100 % GUMMIREISSBINDUNG, ERREICHT DURCH HEISSVULKANISIERTE BESCHICHTUNG UND GETESTET AN JEDER RIEMENSCHEIBE MIT ELASTOTEC-BESCHICHTUNG

Das folgende Foto zeigt eine gängige Methode zum Entfernen kaltvulkanisierter Beläge von der Riemenscheibenschale durch Ausüben einer Last auf die Beläge im 90-Grad-Winkel zur Riemenscheibe.

FOTO #11

Bei Elastotec HVCL ist die Bindung so stark, dass beim Versuch dieser Technik die Riemenscheibe durch die Isolierung angehoben werden kann oder die Isolierung reißt – es kommt zu keiner Ablösung vom Riemenscheibenmantel.

Bei einer 100%igen Gummi-Reißhaftung kommt es nicht zu einem Ablösen der Ummantelung vom Riemenscheibenmantel. Elastotec hat derzeit mehr als 500 Riemenscheiben mit diesem Klebesystem im Einsatz, darunter mehrere Installationen auf Förderbändern mit Hochleistungs-Getriebelosen Antrieben (bis zu 6,000 kW) und bis heute gab es keine Ablösefehler.

Durch die Anwendung einer heißvulkanisierten Beläge wird die Gefahr einer Ablösung vom Riemenscheibenmantel ausgeschlossen.

2. Kantenlifting

Bei Riemenscheiben mit kaltvulkanisiertem Riemenscheibenbelag, die unter nassen oder korrosiven Bedingungen betrieben werden, ist das Abheben der Kanten des Riemenscheibenbelags eine häufige Fehlerursache.

In vielen Fällen von Kantenabhebungsfehlern ist die Riemenscheibenummantelung selbst noch voll funktionsfähig – das Foto unten zeigt eine Riemenscheibe, die mit kalt vulkanisiertem Polyurethan ummantelt und in einer Kohlenwaschanlage in Betrieb genommen wurde. Am Mantelende hat die Mantelkorrosion begonnen und dazu geführt, dass sich die Ummantelung in diesem Bereich von der Riemenscheibe gelöst hat. Das Foto zeigt auch, dass die Ummantelung nicht abgenutzt ist und funktionsfähig wäre, wenn es nicht zur Kantenabhebung gekommen wäre. 

FOTO #13 KANTENABHEBEUNG EINER KALTVULKANISIERTEN PU-BESCHICHTUNG IN EINER KOHLENWÄSCHE
FOTO #14 Defekte Riemenscheibe mit entfernter kaltvulkanisierter Beschichtung, um das Muster der Randkorrosion und des restlichen Klebers zu zeigen

Das hellgraue Muster zeigt, wo nach dem Entfernen der Ummantelung eine Klebstoffschicht auf der Riemenscheibe verbleibt. Dies entspricht Vertiefungen im Ummantelungsprofil. Die Bereiche ohne Klebstoff sind die erhabenen Abschnitte der Ummantelung, die während des Kaltvulkanisierungsverfahrens niedergehämmert wurden.

Dies hat zu einem stärkeren Kontakt und einer stärkeren Haftung zwischen der Isolierung und dem Riemenscheibenmantel direkt unter den erhöhten Isolierungsbereichen und zu einem geringeren Kontakt und einer geringeren Haftung in den vertieften Isolierungsbereichen geführt. Wenn die Enden des Riemenscheibenmantels nassen Bedingungen ausgesetzt sind, kann das Wasser zwischen die Isolierung und den Riemenscheibenmantel in den Bereichen unter dem vertieften Isolierungsprofil eindringen. Sobald die Mantelkorrosion beginnt, breitet sie sich schnell um das Mantelende herum aus und die Isolierung hebt sich vom Riemenscheibenmantel und wird leicht beschädigt (siehe Fotos unten).

FOTO #15 SCHWERE BESCHÄDIGUNG DER BESCHICHTUNG DURCH KANTENABHEBUNG UND BANDLAUF 
Die beiden Fotos unten zeigen die Betriebsergebnisse einer Riemenscheibe mit kaltvulkanisierter Keramikisolierung und einer mit heißvulkanisierter Keramikisolierung von Elastotec am selben Minenstandort. Beide Riemenscheiben wurden in einer großen Kupfermine installiert und unter nassen Bedingungen betrieben, wo das Wasser säurehaltig war. An den Endscheiben und Verriegelungselementen beider Riemenscheiben ist Korrosion zu erkennen. Bei der Riemenscheibe mit der kaltvulkanisierten Isolierung ist ein schwerwiegender Kantenabhebefehler zu beobachten. Die Riemenscheibe mit der HVCL zeigt keine Anzeichen von Kantenabhebe und die Isolierung ist weiterhin voll funktionsfähig.
FOTO #17 KALTVULKANISIERTE ANWENDUNG
FOTO #18 HEISSVULKANISIERTE ANWENDUNG
Durch die Anwendung einer heißvulkanisierten Isolierung wird die Gefahr eines Versagens der Isolierung durch Kantenabhebung eliminiert.

3. Gelenkversagen

Die Fugen zwischen den Dämmstreifen sind eine weitere Schwachstelle, die regelmäßig zu Dämmungsfehlern führt. Bei kaltvulkanisierten Dämmungen gibt es zwei Hauptursachen für Fugenfehler:

  • Anwendungstechniken und Verarbeitung
  • Während des Betriebs vom Riemen auf die nachlaufenden Verbindungen ausgeübte Kräfte.
 

In Bezug auf Anwendungstechniken und Verarbeitung verwenden viele Isolierverarbeiter eine Technik namens „Stoßversiegelung“, bei der jeder Isolierstreifen „stumpf“ an den vorherigen Streifen gestoßen wird. Je nach Geschick und Sorgfalt des Bedieners kann das Ergebnis von keinem Spalt zwischen den Streifen bis zu einem mehrere mm breiten Spalt variieren (siehe Foto). Isolierverarbeiter verwenden häufig flüssige Dichtungsmittel wie „Sikaflex“, um Lücken an den Verbindungsstellen zu füllen – die Verwendung von Dichtungsmitteln zum Füllen von Lücken führt bei Nässe zu einem Versagen der Isolierschicht.

FOTO #19 KALTVULKANISIERTE ISOLIERUNGSSPALT ZWISCHEN DEN ISOLIERUNGSSTREIFEN

Selbst wenn die „Stoß“-Anwendungsmethode perfekt ausgeführt wird, beruht die Abdichtung der Verbindung vollständig auf dem kalt vulkanisierten Klebstoff. Wenn diese Methode bei Riemenscheiben mit einer „Krone“ angewendet wird, wird die Isolierung an ihren Platz gespannt, um die Verbindung zu schließen. Die resultierende Verbindung steht unter Spannung, wobei die Isolierungsstreifen versuchen, sich voneinander zu lösen. Schließlich öffnen sich diese Verbindungen, sodass Wasser an die Riemenscheibenschale gelangen und Korrosion beginnen kann.

Der Grund, warum die „Stoß“-Beschichtungsmethode häufig verwendet wird, liegt darin, dass sie die schnellste Anwendungsmethode ist und daher für den Anwender die geringsten Kosten verursacht. Diese kostengünstige Anwendungsmethode beeinträchtigt die Lebensdauer der Beschichtung erheblich.
Wenn wir die Kräfte betrachten, die während des Betriebs vom Riemen auf die Belagverbindungen ausgeübt werden, sehen wir, dass der Riemen eine Belastung auf den Belag ausübt – die höchsten Belastungen treten an Antriebsscheiben und an Biegescheiben mit hoher Spannung auf.

Wenn der Riemen auf die Riemenscheibe auftrifft, wirken diese Lasten so, dass die Verbindungen zwischen den Belagstreifen geöffnet werden. Wenn die Riemenscheibe in einer nassen Umgebung betrieben wird, führt diese Öffnung der Verbindung in Verbindung mit der hydraulischen Kraft, die durch Wasser zwischen Riemen und Riemenscheibenbelag erzeugt wird, dazu, dass Wasser in die Riemenscheibenschale gelangt und Korrosion verursacht.

Diese Korrosion führt letztendlich zu einer Ablösung der Isolierung entlang der Fugen – siehe Fotos unten.

ABBILDUNG 9
FOTO #20 KORROSION UND ABLOSBUNG DER BESCHICHTUNG AN FUGEN ZWISCHEN KALTVULKANISIERTEN BESCHICHTUNGSSTREIFEN DURCH EINDRINGENDES WASSER

Beim Aufbringen einer heißvulkanisierten Isolierung auf den Riemenscheibenmantel gibt es keine Fugen zwischen den Streifen, da die unvulkanisierte Bindeschicht entlang der Kante jedes Streifens miteinander verschmilzt und so eine durchgehende Isolierungsplatte ohne Fugen oder Schwachstellen zwischen den Streifen bildet.

Dadurch wird die Gefahr eines Versagens der Isolierung an den Verbindungsstellen zwischen den Isolierungsstreifen eliminiert.

Foto Nr. 21 Heißvulkanisierte Verbindung von der Belagoberfläche bis zum Riemenscheibengehäuse vollständig abgedichtet – keine Gefahr der Trennung oder des Eindringens von Wasser 
Durch heißvulkanisierte Beläge werden Verbindungsfehler und die daraus resultierende Ablösung des Belags sowie Korrosionsschäden am Riemenscheibenmantel vermieden.

Für weitere Informationen kontaktieren Sie:

David Molesworth
Elastotec Pty Ltd
E-Mail: david@elastotec.com.au
Mobil: + 61 0423 200 178

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Wenn Sie in der Bergbauindustrie arbeiten und sich mit der Wartung von Förderanlagen, der Herstellung von Riemenscheiben, der Konstruktion und Instandhaltung von Förderanlagen befassen, würden wir gerne mit Ihnen zusammenarbeiten, um der Branche technische Lösungen für Riemenscheibenbeläge anzubieten.