27. JULI 2016

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Dauerläufer unter Stress


Antriebstechnik

Balgzylinder – Die Arbeitsbedingungen in einer Kohlemühle belasten hydraulische Antriebe enorm. Wartungsfrei arbeitende Balgzylinder bieten eine zehnmal längere Lebensdauer und schonen die Umwelt.

Ein wichtiges Einsatzgebiet für Hydraulikzylinder ist die Regelung des Anpressdrucks in Mahlwerken. Hier gewährleisten sie ein gleichmäßiges, einstellbares Mahlergebnis und gleichen zu-dem die Abnutzungen der Mahlkugeln aus. Schwierigkeiten bereiten hier jedoch oft die Umgebungsbedingungen, weil Schmutz und Vibrationen die klassischen Metallzylinder schnell überlasten.

Vor diesem Problem stand zum Beispiel das englische Maschinenbauunternehmen FTL Seals Technology aus Leeds, das unter anderem Anpresszylinder für Kohlemühlen herstellt. Bislang nutzten die Engländer dazu klassische Metallzylinder, deren Kolben hydraulisch angetrieben wurden. Unter den Bedingungen in einer Kohlemühle jedoch waren diese Zylinder dem feinen Kohlenstaub und der öligen Umgebung nicht sehr lange gewachsen und erreichten deshalb im Durchschnitt eine Lebensdauer von lediglich drei Monaten.

Auf der Suche nach einer robusteren Lösung fanden die Maschinenbauer aus Nordengland schließlich die Balgzylinder des Kautschukspezialisten Contitech aus Hannover. Diese Maschinenelemente arbeiten öl- und wartungsfrei und benötigen keine gleitenden Dichtungen. In einer der ersten Anwendungen in einem Kohlekraftwerk in Südafrika erreichten die neuen Zylinder damit eine Lebensdauer von mehr als fünfeinhalb Jahren.

Flexible Antriebsmedien

Balgzylinder sind formstabile Elemente aus speziellen Elastomeren mit einvulkanisierten textilen Festigkeitsträgern. Die Bewegung erzeugen sie über die Walkung der hochflexiblen Außenhülle. Die Zylinder benötigen damit weder eine Kolbenstange noch Führungs- und Dichtungselemente. Den Hub realisieren die sie mittels Luftzufuhr, genau wie ein Pneumatikzylinder. Geeignet sind dazu ölfreie oder ölhaltige Druckluft oder auch andere gasförmige Medien, wie beispielsweise Stickstoff im Falle der Kohlemühle. Im Niederdruckbereich ist der Betrieb zudem mit hydraulischen Medien wie Wasser oder Glykol möglich. Für Anwendungen in widrigen Umgebungsbedingungen sind Balgzylinder nahezu unersetzlich: Da sie ohne mechanisch bewegte Teile auskommen, arbeiten sie verschleiß- und wartungsfrei und widerstehen problemlos Schmutz, Staub, Granulat oder Schlamm sowie vielen Chemikalien.

Vielseitiger Einsatz

Die Standardbälge sind ausgelegt für Betriebstemperaturen von –30 bis +70 Grad Celsius. Dazu kommen Sonderausführungen für spezielle Einsatzbedingungen, etwa als Tieftemperaturzylinder in der Holzindustrie mit Einsatztemperaturen bis –60 Grad Celsius oder als Hochtemperaturzylinder für die Glas- und Papierindustrie mit Spitzentemperaturen bis 130 Grad.

In Standardausführung arbeiten die Balgzylinder mit einem Maximaldruck von 8 bar und erreichen damit Press- und Tragkräfte von 0,5 bis 440 Kilonewton, entsprechend einer Masse von 44 Tonnen. Für höhere Anforderungen sind verstärkte Ausführungen erhältlich. Der Hub reicht je nach Typ bis 455 Millimeter. Prinzipbedingt erfolgt der Hub auch bei geringsten Druckänderungen ruckfrei und ohne Stick-Slip-Effekt.

Vorteile bieten Balgzylinder auch beim Einbau in vorhandene Konstruktionen. So erlauben die elastischen Maschinenelemente einen Einsatz unter einem Winkel von 5 bis 30 Grad und kompensieren einen Seitenversatz bis zu 20 Millimeter, sodass auf bestimmte Verbindungselemente und Gelenkkonstruktionen verzichtet werden kann.

Die Gummi- und Kautschukspezialisten aus Hannover produzieren Balgzylinder in zahlreichen Ausführungen als Faltenbälge oder Rollbälge, entsprechend den jeweiligen Einsatzbedingungen. So bieten Faltenbälge eine sehr niedrige minimale Höhe und niedrige Rückstellkräfte. Rollbälge dagegen haben einen vergleichsweise kleinen Durchmesser bei gleicher Maximalkraft und geben die Kraft nahezu konstant über den gesamten Hub ab. Das Standardprogramm des Unternehmens umfasst Ein-, Zwei und Dreifaltenbälge für Hübe von 164 bis 455 Millimeter und Hubkräfte bis 440 Kilonewton, Schlauchrollbälge für Hübe bis 105 Millimeter und Hubkräfte bis 11 Kilonewton sowie Rollbälge für Hübe bis 280 Millimeter und Hubkräfte bis 55 Kilonewton.


Fakten
- Die ContiTech AG in Hannover ist ein weltweit führender Spezialist für Kautschuk- und Kunststofftechnologie.
- Das Unternehmen entwickelt und produziert Funktionsteile, Komponenten und Systeme für die Automobilbranche und andere wichtige Industrien.
- Contitech beschäftigt rund 21.000 Mitarbeiter und erzielte 2008 einen Umsatz von rund drei Milliarden Euro.

Bernd Stöter, ContiTech/bt

Ausgabe:
:K 07/2009
Unternehmen:
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