Artikel - Instortgeleiding essentieel voor succesvol bandtransport (3)

22-23-24-25_<strong>Instortgeleiding</strong>:22-23-24-25 08-09-09 12:15 Pagina 22<br />

Johan Brands, IST, Sambeek;<br />

e-mail i.s.t@orange.nl<br />

Bandtransport<br />

<strong>Instortgeleiding</strong> <strong>essentieel</strong> <strong>voor</strong><br />

<strong>succesvol</strong> <strong>bandtransport</strong> (3)<br />

De instortgeleiding is van <strong>essentieel</strong> belang <strong>voor</strong> de correcte werking van een <strong>bandtransport</strong>sys-<br />

teem. In de instortgeleiding wordt het product opgevangen, de productstroom afgebogen in de<br />

richting van het vervolgtransport, het product gecentreerd, de impact gedempt, de afdichting<br />

tegen mors en stofemissie <strong>voor</strong>zien, alsmede de versnelling tot stand gebracht.<br />

Een juist ontwerp van de instortgeleiding (afb.<br />

1) is één van de belangrijkste <strong>voor</strong>waarden om een<br />

<strong>bandtransport</strong>systeem tot een succes te maken. In<br />

de instortgeleiding wordt het materiaal opgevan-<br />

gen, de productstroom afgebogen in de richting<br />

van het vervolgtransport, het product gecentreerd,<br />

de impact gedempt, de afdichting tegen<br />

mors en stofemissie <strong>voor</strong>zien, alsmede de versnel-<br />

Afb. 1 De instortgeleiding van een <strong>bandtransport</strong>eur<br />

ling van het product tot stand gebracht. Uiteindelijk<br />

wordt in de instortgeleiding bepaald of de beladingsgraad<br />

is geoptimaliseerd.<br />

Productdoorsnede<br />

In een vorig artikel [1] was de aandacht gericht op<br />

het dwarsprofiel dat op de getrogde band ontstaat<br />

als het product de instortgeleiding met verticaal<br />

opgestelde afdichting heeft verlaten en de<br />

snelheid van de band heeft aangenomen. Dit<br />

dwarsprofiel (ofwel de productdoorsnede) hangt<br />

af van de volgende factoren:<br />

• De dynamische taludhoek β van het stortgoed<br />

• De helling van de transportband

---

22-23-24-25_<strong>Instortgeleiding</strong>:22-23-24-25 08-09-09 12:15 Pagina 23<br />

I 1<br />

A 1<br />

A 2<br />

• De vorm van de instortgeleiding in relatie tot de<br />

bandbreedte<br />

In alle beladingsituaties zal de uiteindelijke maximale<br />

hoogte van het product op de band nooit<br />

hoger kunnen zijn dan binnen de instortgeleiding.<br />

De productdoorsnede is gedefinieerd als de som<br />

van de taluddoorsnede A1 en de trogdoorsnede A2 (afb. 2a). Voor een <strong>bandtransport</strong>eur met een bandbreedte<br />

van 1000 mm, een middenrol van 380 mm,<br />

een troghoek van 30 graden, een taludhoek van 15<br />

graden en een beladingsgraad van 100% bedraagt<br />

de productdoorsnede 0,11 m2 (afb. 2b).<br />

Afwijkende trogvormen<br />

In het nu <strong>voor</strong>liggende artikel wordt gekeken naar<br />

de door SGT-Promati op de markt gebrachte Pro-<br />

Load beladingssystemen (afb. 3) en instortgeleidingen<br />

waarbij sprake is van afwijkende trogvormen.<br />

Hierbij passeren in totaal zeven verschillende<br />

mogelijkheden de revue, waarbij steeds sprake is<br />

van een slepende afdichting van de band ter<br />

plaatse van de instort. Het dwarsprofiel wordt niet<br />

beïnvloed of beperkt door de zijafdichting. Ook is<br />

uitgegaan van een vrije randzone die overeenkomt<br />

met een bandbelading van 100%, ofwel 75<br />

mm bij een bandbreedte bbr van 1000 mm (berekend<br />

volgens (0,1bbr+50)/2). Verder geldt als uitgangspunt<br />

dat binnen de instortgeleiding het<br />

I<br />

B<br />

Afb. 2a De productdoorsnede is de som van de taluddoorsnede A1 en de trogdoorsnede<br />

A2 driedelig 30° zowel bij opstort als daarna<br />

na instortbak<br />

b<br />

totale doorsnede 0,069 m 2<br />

380<br />

0,0345 m 2<br />

t.p.v. instort<br />

stortgoed zodanig versnelt dat de stroom een afgevlakte<br />

vorm aanneemt, ook als het stortgoed<br />

geconcentreerd en centraal is aangevoerd.<br />

De zeven situaties worden uitgelegd aan de hand<br />

van figuren, waarbij steeds de linkerzijde van de<br />

figuur de productdoorsnede toont ter plaatse van<br />

de overgang van de instortgeleiding naar het vervolgtraject.<br />

De rechterzijde van elke figuur toont<br />

steeds het productdoorsnede in de instortgeleiding.<br />

Situatie 1<br />

Ter plaatse van de instort bevindt zich een driedelig<br />

trogstel met een troghoek van 30 graden,<br />

gelijk aan trogstellen van het aansluitende transporttraject.<br />

Het gele vlak in de tekening (rechts van<br />

de middenlijn) toont de productdoorsnede binnen<br />

de instortgeleiding. Indien de zijgeleiding op<br />

een breedtemaat staat die overeenkomt met de<br />

maximale breedte die door het product wordt ingenomen<br />

(787 mm, afb. 2b), zal de stroom - nadat<br />

het materiaal de snelheid van de band heeft aangenomen<br />

- in afgevlakte vorm juist tot aan de zijgeleiding<br />

reiken. Buiten de zijgeleiding verandert<br />

er dus niets aan de productdoorsnede. Er vormt<br />

zich geen talud A1 (afb. 2a). De productdoorsnede<br />

is 0,069 m2 , terwijl die 0,11 m2 had kunnen zijn.<br />

De beschikbare capaciteit is dus <strong>voor</strong> maar <strong>voor</strong><br />

62,7% benut.<br />

Situatie 1 Situatie 2<br />

310<br />

75<br />

380<br />

118<br />

A1 0,0415 m2 A2 0,0685 m2 787<br />

0,11 m 2<br />

Afb. 2b Voor een <strong>bandtransport</strong>eur met een bandbreedte van 1000 mm, een middenrol van 380<br />

mm, een troghoek van 30 graden, een taludhoek van 15 graden en een beladingsgraad van 100%<br />

bedraagt de productdoorsnede 0,11 m2 30°<br />

15˚<br />

Situatie 2<br />

Ter plaatse van de instort bevindt zich een driedelig<br />

trogstel met een troghoek van 45 graden.<br />

Deze instortgeleiding sluit aan op een vervolgtraject<br />

met 30 graden trogstellen. Bij een producthoogte<br />

van 155 mm komt het oppervlak van de<br />

productdoorsnede van de 45o-trog overeen met<br />

dat van de 30o-trog. Bij het verlaten van de instortgeleiding<br />

zal aan de buitenzijde product vanuit<br />

het rode vlak wegzakken in het groene vlak<br />

(waar de zijrollen vlakker liggen). De totale doorsnede<br />

is hier 0,083 m2 . Dit betekent dat de beschikbare<br />

doorsnede (0,11 m2 ) – en daarmee de<br />

beschikbare capaciteit - <strong>voor</strong> 75,5% wordt benut.<br />

Voorwaarde hier is echter dat de dynamische taludhoek<br />

minimaal 5,5o bedraagt. Bij een vlakkere<br />

taludhoek zal het stortgoed verder naar buiten<br />

lopen en een deel van de vrije randzone innemen.<br />

Situatie 3<br />

Hier vind de belading plaats via het ProLoad-systeem<br />

(afb. 3), waarna de stroom overgaat op een<br />

vervolgtraject met driedelige trogstellen met een<br />

troghoek van 25 graden. Het ProLoad systeem is in<br />

beginsel ontwikkeld <strong>voor</strong> een stofreducerende instort<br />

maar biedt ook <strong>voor</strong>delen <strong>voor</strong> een instort<br />

met vergrote beladingsgraad. Situatie 3 is iets<br />

moeilijker nauwkeurig te <strong>voor</strong>spellen. In plaats van<br />

dat er ruimte vrijkomt, wordt in de overgang van<br />

van driedelig 45° naar driedelig 30°<br />

totale doorsnede 0,083 m 2<br />

na instortbak t.p.v. instort<br />

5,5°<br />

0,0053 m 2<br />

380<br />

0,0415 m 2<br />

45°<br />

75<br />

310<br />

155<br />

105<br />

118<br />

223<br />

2223<br />

BULK5/6<br />

September<br />

2009

---

22-23-24-25_<strong>Instortgeleiding</strong>:22-23-24-25 08-09-09 12:15 Pagina 24<br />

[<strong>Instortgeleiding</strong> <strong>essentieel</strong> <strong>voor</strong> <strong>succesvol</strong> <strong>bandtransport</strong> (3)]<br />

Situatie 3<br />

75<br />

Situatie 5<br />

75<br />

Situatie 7<br />

75<br />

310<br />

310<br />

310<br />

van pro-load naar driedelig 25°<br />

totale doorsnede 0,091 m 2<br />

na instortbak t.p.v. instort<br />

0,0015 m2 0,0455 m2 0,002 m2 25° 45°<br />

30°<br />

30°<br />

0,0015 m 2<br />

380<br />

0,0024 m 2<br />

500<br />

van pro-load naar driedelig 30°<br />

totale doorsnede 0,10 m 2<br />

na instortbak t.p.v. instort<br />

0,05 m 2<br />

380 500<br />

van dieptrog naar driedelig 30°<br />

totale doorsnede 0,11 m 2<br />

na instortbak t.p.v. instort<br />

0,014 m 2<br />

380<br />

0,055 m2<br />

250<br />

de vlakke bodem naar de zijrollen ruimte gereduceerd<br />

(zie het rode vlak aan de linkeronderzijde).<br />

Product wordt hier verdrongen zodat aan het oppervlak<br />

een opstuwing ontstaat (het groen vlak<br />

aan de bovenzijde). Bij de bovenrand komt echter<br />

weer ruimte beschikbaar (het groene vlak links)<br />

die wordt opgevuld vanuit het rode vlak waar de<br />

zijdelingse steun weg valt. De totale doorsnede<br />

bedraagt 0,091 m2 bij een maximale beschikbaarheid<br />

van 0,102 m2 . Dit is 89,2% van de beschikbare<br />

doorsnede, waarmee een heel goed resultaat is te<br />

bereiken.<br />

Situatie 4<br />

Ter plaatse van de instort bevindt zich een vijfdelig<br />

trogstel. De materiaalstroom gaat over op een<br />

traject met driedelige trogstellen met een troghoek<br />

van 30 graden. Bij een producthoogte van<br />

175 mm komt het oppervlak van de productdoor-<br />

45°<br />

100<br />

45°<br />

100<br />

140<br />

230<br />

155<br />

75<br />

310<br />

380 205<br />

Situatie 4<br />

Situatie 6<br />

75 75<br />

310 310<br />

30°<br />

snede van de vijfdelige trog overeen met dat van<br />

de 30o-trog. Bij het verlaten van de instortgeleiding<br />

zal aan de buitenzijde product vanuit het<br />

rode vlak wegzakken in het groene vlak, als gevolg<br />

van de verder naar buiten gelegen zijrollen van de<br />

driedelige rolstellen. De doorsnede is 0,092 m2 .<br />

Dit betekent t.o.v. 0,11 m2 dat de beschikbare capaciteit<br />

<strong>voor</strong> 83,6% wordt benut. Voorwaarde hier<br />

is echter dat de dynamische taludhoek minimaal<br />

8o bedraagt. Bij een vlakkere taludhoek zal het<br />

stortgoed verder naar buiten lopen en een deel<br />

van de vrije randzone innemen.<br />

Situatie 5<br />

De belading vindt plaats via het ProLoad-systeem,<br />

waarna het transport wordt vervolgd op<br />

driedelige trogstellen met een troghoek van 30<br />

graden. Bij de overgang naar het driedelig rolstel<br />

wordt aan de onderzijde product verdrongen,<br />

van vijfdelig naar driedelig 30°<br />

totale doorsnede 0,092 m 2<br />

na instortbak t.p.v. instort<br />

8°<br />

0,009 m 2<br />

0,007 m2 0,007 m2 0,047 m2 0,047 m2 0,046 m 2<br />

van pro-load naar dieptrog<br />

totale doorsnede 0,108 m2 totale doorsnede 0,108 m2 na instortbak t.p.v. instort<br />

45°<br />

380<br />

0,054 m2 0,054 m2 500<br />

25°<br />

205<br />

45°<br />

100 100<br />

55°<br />

166<br />

175<br />

zodat er aan het oppervlak een opstuwing ontstaat<br />

(het groene vlak aan de bovenzijde). Bij de<br />

bovenrand komt echter weer ruimte beschikbaar<br />

die wordt opgevuld vanuit het rode vlak waar de<br />

zijdelingse steun wegvalt. De totale doorsnede<br />

bedraagt 0,10 m2 bij een maximale beschikbaarheid<br />

van 0,11 m2 . Dit is 90,9% van de beschikbare<br />

doorsnede.<br />

Situatie 6<br />

Hier vindt de belading eveneens plaats via een Pro-<br />

Load systeem, waarna het transport wordt vervolgd<br />

op driedelige trogstellen met een troghoek<br />

van 45 graden. Hierbij wordt - meer nog dan in situatie<br />

5 - aan de onderzijde product verdrongen<br />

(het rode vlak), zodat aan het oppervlak een opstuwing<br />

ontstaat (het groene vlak). Bij de bovenrand<br />

komt vrijwel geen ruimte beschikbaar. De totale<br />

doorsnede bedraagt 0,108 m2 bij een maximale<br />

beschikbaarheid van 0,121 m2 [1]. Dit is<br />

89,3% van de beschikbare doorsnede.<br />

Situatie 7<br />

Ter plaatse van de instort bevindt zich een driedelig<br />

dieptrogstel met een troghoek van 45 graden,<br />

ongelijk aan de 30 graden bandondersteuning<br />

op het aansluitende transporttraject. Bij een<br />

producthoogte van 230 mm komt het oppervlak<br />

van de productdoorsnede van de 45o-trog overeen<br />

met dat van de 30o -trog. Bij het verlaten van<br />

de instortgeleiding zal aan de buitenzijde product<br />

vanuit het rode vlak wegzakken in het groene vlak,

---

22-23-24-25_<strong>Instortgeleiding</strong>:22-23-24-25 08-09-09 12:15 Pagina 25<br />

Afb. 3 Het ProLoad-beladingssysteem van SGT-Promati <strong>voor</strong> een stofvrije instort van stortgoederen op transportbanden<br />

als gevolg van de verder naar buiten gelegen zijrollen<br />

van de driedelige rolstellen van de bandondersteuning.<br />

De beschikbare doorsnede is hier<br />

0,11 m2 , zodat de beschikbare capaciteit <strong>voor</strong><br />

100% wordt benut. Voorwaarde is dat de dynamische<br />

taludhoek minimaal 15o bedraagt. Bij een<br />

vlakkere dynamische taludhoek zal er minder<br />

stortgoed kunnen worden toegevoerd maar blijft<br />

het maximaal haalbare resultaat gewaarborgd.<br />

Beste resultaat<br />

Een smallere instortgeleiding bij gelijke volumetrische<br />

doorsnede resulteert in een grotere laagdikte,<br />

wat de vorming van een talud stimuleert.<br />

Welke van de hier <strong>voor</strong>gestelde oplossingen <strong>voor</strong><br />

een specifiek product het beste resultaat geeft, is<br />

afhankelijk van verschillende factoren. Bij een vrijstromend<br />

product met een geringe dynamische<br />

taludhoek is weinig winst te behalen middels instorten<br />

via een dieptrog of vijfdelig trogstel. Vanwege<br />

de geringe interne wrijving is <strong>voor</strong> dit materiaal<br />

een conventionele instortgeleiding minder<br />

aan te bevelen i.v.m. de optredende weerstand<br />

waarmee de versnelling wordt vertraagd. Het Pro-<br />

Load systeem biedt hier goede resultaten, zeker<br />

in combinatie met een diepere trog <strong>voor</strong> het verdere<br />

traject. Bij een stortgoed met een hoge interne<br />

wrijving (zoals breuksteen), geeft een dieptrog<br />

overgaand in een 30 graden trogstel goede<br />

resultaten. Voor het verdere traject is een dieptrog<br />

situatie vanuit<br />

inloopgeleiding<br />

naar driedelige<br />

bandondersteuning<br />

met troghoek<br />

niet aan te bevelen wegens de grote krachten die<br />

bij het passeren van het stortgoed op de opstaande<br />

zijrollen worden opgewekt. In de instort<br />

met dicht op elkaar geplaatste rollen of glijdondersteuning<br />

speelt dit probleem niet. Het opgeworpen<br />

talud blijft in een vlakkere trog goed intact.<br />

Opvoerende band<br />

Bij een instortgeleiding op een opvoerende band<br />

is een optimaal contact met de band gewenst.<br />

Contact met de niet meebewegende, opstaande<br />

wanden moet juist worden vermeden. De langere<br />

versnellingsweg en grote laagdikte in het begin<br />

van het versnellingsgebied pleiten <strong>voor</strong> een diepe<br />

trog resp. een groot beschikbaar volume. Een vijfdelige<br />

trog of dieptrog in het instortgebied geeft<br />

hier de beste resultaten.<br />

Bij een conventionele instortgeleiding is het stortgoed<br />

tot aan de uitloop in wrijvend contact met<br />

de zijwanden en de afdichting van de instortgeleiding.<br />

Dit contact reduceert de versnelling van<br />

het stortgoed. Bij de hier behandelde instortmethoden<br />

heeft het stortgoed alleen aanvankelijk<br />

een wrijvend contact met de instortgeleiding, afhankelijk<br />

van het volume bepaald door de beginsnelheid.<br />

De gereduceerde of eventueel volledig<br />

opgeheven weerstand zorgt <strong>voor</strong> een optimale<br />

versnelling van het stortgoed, waardoor het onder<br />

een steilere hoek kan worden opgevoerd.<br />

beladingshoogte in<br />

mm<br />

doorsnede<br />

zonder<br />

taludhoek<br />

in m 2<br />

doorsnede<br />

met 15º<br />

taludhoek<br />

in m 2<br />

Introglengte<br />

De genoemde instortmethoden brengen met zich<br />

mee dat de transportband een zekere mate van<br />

vervorming ondergaat en dat de band daarom<br />

niet te stijf moet zijn. Een vuistregel is dat de introglengte<br />

<strong>voor</strong> textiel weefselbanden minimaal<br />

acht maal het hoogteverschil tussen trogband en<br />

bandrand moet zijn. Voor staalkoord banden moet<br />

hier<strong>voor</strong> een factor zestien worden aangehouden.<br />

Verder moeten de randspanningen worden gecontroleerd<br />

waarbij de veiligheidsfactoren van de<br />

opgerekte bandranden niet mogen worden overschreden<br />

of bandspanningen in het centrale deel<br />

van de band zelfs negatief worden. De veiligheidsmarge<br />

moet <strong>voor</strong> de randspanningen in de<br />

meest extreme situatie boven de 3,5 blijven. BULK<br />

[1] Johan Brands, ‘<strong>Instortgeleiding</strong> <strong>essentieel</strong> <strong>voor</strong> <strong>succesvol</strong><br />

<strong>bandtransport</strong> (2)’, Bulk nr. 4, p. 24-26, juni 2009<br />

uitwisseling<br />

vlakken in m 2<br />

uitwisseling<br />

vlakken in %<br />

benutting<br />

beschikbare<br />

doorsnede<br />

1<br />

driedelig 30º 30º 118 0,068 0,110 0,000 0,0 62,0%<br />

2<br />

driedelig 45º 30º 155 0,083 0,110 0,011 12,8 75,5%<br />

3 ProLoad 25º 140 0,091 0,102 0,007 7,7 89,2%<br />

4 vijfdelig trogstel 30º 175 0,092 0,110 0,018 19,6 83,6%<br />

5 ProLoad 30º 155 0,100 0,110 0,008 7,8 90,9%<br />

6 ProLoad 45º 166 0,108 0,121 0,007 6,5 89,3%<br />

7 driedelig dieptrog 30º 230 0,110 0,110 0,028 25,5 100,0%<br />

Afb. 4 Vergelijking van instortgeleidingen <strong>voor</strong> 1000 mm brede transportbanden<br />

VERVOLG-ARTIKEL OVER DE<br />

INSTORTGELEIDING<br />

In een volgende uitgave van Vakblad Bulk zal het vierde<br />

deel van de artikelenserie over het ontwerp van de instortgeleiding<br />

worden gepubliceerd. In dit deel wordt de<br />

weerstand behandeld die het stortgoed ondervindt als gevolg<br />

van het contact met de instortgeleiding. Deze weerstand<br />

is er de oorzaak van dat de gemiddelde snelheid van<br />

het product dat de instortgeleiding verlaat, lager is dan de<br />

bandsnelheid. Tevens oefent deze weerstand een negatieve<br />

invloed uit op de versnelling van het stortgoed.<br />

2425<br />

BULK5/6<br />

September<br />

2009