1. Definitie van mechanisch transport
Wat is een mechanische transporter?
Mechanisch transport staat tegenover pneumisch transport in industrieën die bulkvastestoffen zoals poeders, pellets of korrels verwerken. Waar pneumatisch transport geen bewegende onderdelen gebruikt om materialen te transporteren, maar enkel lucht, vereist mechanisch transport apparatuur voor materiaalhandling die de vaste stoffen langs het transportpad verplaatst.
Er bestaan vele soorten mechanische transporteurs, die allemaal dezelfde functie vervullen: materiaal van punt A naar punt B brengen. De ontwerpprincipes verschillen echter sterk, waardoor elk transportsysteem meer of minder geschikt is voor bepaalde industrieën.
Bijvoorbeeld, transportschroeven zijn bijzonder geschikt in de voedingsindustrie voor korte afstanden en dosering, terwijl emmer- of bandtransporteurs veel toepassingen vinden in graan- en mijnbouwindustrieën.
Een overzicht van de verschillende ontwerpen van mechanisch transport wordt gegeven in onderstaande tabel, om de lezer te begeleiden bij het selecteren van de juiste technologie voor zijn toepassing.
Materiaalhandlingapparatuur
|
Capaciteit |
Transportafstand |
Impact op breekbare materialen
|
Verstoppende materialen |
Materiaalretentie |
Insluiting (containment) |
| Transportschroef |
Hoog
(0–450 m³/u) |
Kort |
Sterk |
Geschikt |
|
Goed |
| Trillende buizen |
Hoog |
Kort |
Laag |
Niet geschikt |
Bijna geen retentie |
Goed |
| Aëromechanische transporteurs |
Laag |
Gemiddeld |
Gemiddeld |
Zal problemen veroorzaken |
|
Goed |
| Bandtransporteurs |
Zeer hoog |
Zeer lang |
Laag |
Geschikt |
|
Geen insluiting |
| Emmertransporteurs |
Zeer hoog |
Kort (verticaal) |
Sterk |
Zal problemen veroorzaken |
|
Zeer moeilijk |
Deze webpagina geeft essentiële ontwerpaspecten van de mechanische transporteurs die in de industrie worden gebruikt.
2. Transportschroeven
Kenmerken van transportschroeven
Transportschroeven gebruiken een schroefspiraal, ook bekend als de Archimedesschroef, om materialen te verplaatsen. Er zijn 2 hoofdtypen transportschroeven:
- Buisvormige transportschroeven: de schroefspiraal bevindt zich in een buis, waardoor de schroef alleen toegankelijk is door deze uit de buis te trekken.
- Trogvormige transportschroeven: de schroef bevindt zich onderin een trog, waardoor deksels kunnen worden geopend en de schroef toegankelijk is.
Een typisch ontwerp van een transportschroef wordt hieronder getoond:

Figuur 1: Principe-tekening van een transportschroef en belangrijke componenten
Capaciteit van transportschroeven
- Tot 400–500 m³3/u, afhankelijk van schroefsnelheid, diameter, spiraalontwerp en inclinatie.
Diameter
Transportafstand
- In principe tot 10 m, maar kortere afstanden worden aanbevolen, met name voor industrieën die gevoelig zijn voor vreemde voorwerpen en/of reiniging vereisen. Voor deze industrieën wordt 1–2 m aanbevolen. Voor lengtes > 2 m is, indien inspectie van de schroef nodig is, de trogvariant te prefereren (met aandacht voor veiligheid bij toegang).
- In sommige gevallen is het mogelijk meerdere schroeven in serie te plaatsen om langere afstanden te overbruggen, maar dergelijk ontwerp vereist specifieke besturing en biedt beperkte toegang/onderhoudsgemak.
- Opmerking: in sommige gevallen kunnen buis- en trogschroeven worden geïnclineerd (maximaal 40°, maar deze configuratie moet met voorzichtigheid worden toegepast vanwege de sterke impact op prestaties en toegankelijkheid).
Vermogen
- 1–10 kW voor normale toepassingen, tot 20 kW voor specifieke toepassingen. Schroeven kunnen worden uitgerust met directe aandrijvingen of riem-/kettingaandrijvingen.
- Voor doseertoepassingen kan de schroefaandrijving worden uitgerust met een frequentieomvormer.
Specifieke ontwerpen
- Ontwerpen geoptimaliseerd voor reiniging zijn beschikbaar voor de voedingsindustrie, zoals: gemakkelijk te openen deksels en verwijderbare schroefspiralen.
- Het is mogelijk schroeven met 2 uitlaten te hebben. De aandrijving kan worden omgekeerd om in beide richtingen te transporteren.
- Voor schroeven die worden gebruikt om materialen uit een silo te extraheren, is het mogelijk om een andere spoed aan het begin van de schroef in overweging te nemen om een goede en gelijkmatige productopname te waarborgen.
Veiligheid
- Schroeftransportbanden zijn roterende apparatuur; het is daarom cruciaal om elke toegang tot de schroefvlucht tijdens bedrijf te voorkomen. Dit kan worden bereikt door het afsluiten van de in- en uitgang van de schroef met aansluitingen die gereedschap vereisen om te worden geopend, en door schakelaars te plaatsen op alle snel te openen toegangspunten, zoals trogdeksels of openbare afdekplaten, zodat de stroom naar de schroef wordt onderbroken als een van deze toegangspunten wordt geopend.
- Schroeftransportbanden zijn gevoelig voor stofexplosierisico's, daarom moet het ontwerp zodanig zijn dat de spoedpuntsnelheid van de schroef lager is dan 1 m/s en de lagers zijn beschermd met perslucht. Elektrische apparatuur in de omgeving moet ook zijn gecertificeerd voor stofexplosiegebieden en de maximale temperatuur van de motor moet lager zijn dan de MIT en SIT van de materialen.
Een derde type schroeftransportband, naast buis- en trogschroeftransportbanden, kan worden ontworpen: flexibele schroeftransportbanden. Dergelijke transportbanden hebben een speciale, flexibele schroefvlucht zonder as, vervaardigd van staal, die roteert binnen een kunststofbuis.
Dit type ontwerp wordt gebruikt om aan specifieke lay-outbeperkingen te voldoen waar een starre schroef niet past. Men moet echter erkennen dat het voordeel in termen van flexibiliteit bij implementatie gepaard gaat met enkele nadelen:
- In de praktijk is het niet mogelijk om de schroef te inspecteren of schoon te maken
- Risico op vreemde voorwerpen doordat de schroef af en toe tegen de buis wrijft
- Mogelijk sterke mechanische impact op het getransporteerde product, aangezien de schroef snel moet draaien om het materiaal te verplaatsen
- Omdat de schroef zichzelf centreert dankzij het product, kan de schroef niet leeg worden gedraaid zonder de buis te beschadigen
3. Trillende buizen
Trillingsvoeders maken gebruik van een trilmotor om materiaal te verplaatsen. Er zijn twee hoofdtypen trillingsvoeders:
- Buisvormige trillingsvoeders: het product bevindt zich in een buis
- Trilgoten: het product wordt vervoerd op een vlakke trog
Figuur 2: Typisch ontwerp van een trillingsvoeder
Capaciteit van trillingsvoeders
- Tot 20 m³3/u, afhankelijk van de diameter, motor en hellingshoek.
Diameter
Transportafstand
- In principe tot 5–6 m.
- In sommige gevallen kan het mogelijk zijn om meerdere voeders in serie te schakelen om grotere afstanden te bereiken, maar men moet voorzichtig zijn met een dergelijk ontwerp, aangezien dit specifieke regeling vereist en toegang/onderhoud niet eenvoudig is.
- Trillingsvoeders kunnen een lichte helling aan van maximaal 5° omhoog en 10° omlaag.
Aandrijving
- Trillingsvoeders kunnen worden uitgerust met elektromechanische aandrijvingen (magnetische trilinrichtingen), die vooral nuttig zijn voor fijn doseren
- Of ze kunnen worden uitgerust met onbalans-elektrische motoren, die beter geschikt zijn voor hoge transportcapaciteiten.
Specifieke ontwerpen
- Zeer kleine trillingsvoeders (meestal trilgoten) kunnen worden gebruikt voor precieze dosering, bijvoorbeeld op *Loss-In-Weight Feeders*.
Veiligheid
- Trillingsvoeders zijn van nature vrij veilig vanuit het oogpunt van arbeidsveiligheid, aangezien ze geen roterende onderdelen hebben (behalve de aandrijving, maar deze is ingesloten).
- Elektrische apparatuur in de nabijheid van trillingsvoeders moet ook zijn gecertificeerd voor stofexplosiegebieden en de maximale temperatuur van de motor moet lager zijn dan de MIT
en SIT
van de materialen.
4. Aero-mechanische transportbanden
Kenmerken van aero-mechanische transportbanden
Aero-mechanische transportbanden, ook wel kabeltransportbanden genoemd, lijken bij vluchtige observatie van buitenaf op een pneumatisch transportsysteem: men ziet een transportbuis met een flexibele lay-out, die van punt A naar punt B loopt. Het transportprincipe is echter geheel anders: aero-mechanische transportbanden maken gebruik van schijven, verbonden met ketens of kabels, om zakken in de buis te creëren en het materiaal langs de transportbuis mee te slepen. Dit betekent in feite dat twee buizen nodig zijn: één om het product te transporteren en één om de lege schijven terug te voeren naar het ophaalpunt.
Figuur 3 – Werkingsprincipe van aero-mechanische transportbanden
Capaciteit van aero-mechanische transportbanden
- Tot 40 m³3/u, afhankelijk van de diameter en motor
Diameter
Transportafstand
- In principe tot 50 m.
- Tot 10 m omhoog
Aandrijving
- Ketting- of riemaandrijvingen
Specificiteit van het ontwerp
- Aero-mechanische transportbanden zijn goed geschikt voor breekbare korrels die niet beschadigd mogen raken tijdens transport.
- Men kan niet uitsluiten dat de schijven in de loop der tijd slijten, wat leidt tot een risico op vreemde voorwerpen, afhankelijk van de gevoeligheid binnen de bediende industrie.
Veiligheid
- Aero-mechanische transportbanden hebben bewegende onderdelen; daarom moeten de in- en uitgang worden beveiligd, zodat operators hun handen niet kunnen beknellen tussen de ketting, kabels en schijven.
- De transportschijven zijn gemaakt van kunststof en hebben meestal een snelheid < 1 m/s, waardoor het risico op vonken wordt vermeden. Elektrische apparatuur in de nabijheid van aero-mechanische transportbanden moet zijn gecertificeerd voor stofexplosiegebieden en de maximale temperatuur van de motor moet lager zijn dan de MIT en SIT van de materialen.
5. Bandtransportbanden
Kenmerken van bandtransportbanden
Bandtransportbanden maken gebruik van een rubberen band om materialen te transporteren. Bandtransportbanden kunnen vlak of hellend zijn.
Capaciteit van bandtransportbanden
- De capaciteit is afhankelijk van de snelheid van de band, de breedte ervan en de hoogte van de materiaallaag die kan worden getransporteerd.
- Max. 2–3 m/s
Afmeting
Transportafstand
- Variabel, kan zeer lang zijn in industrieën zoals de mijnbouw. Meerdere transportbanden in serie kunnen worden overwogen.
Aandrijving
- 6 kW voor een sectie van 6 m
Specificiteit van het ontwerp
- Bandtransportbanden, met name diegene die op hoge snelheid werken, oefenen veel spanning uit op de band; daarom moet specifieke instrumentatie worden voorzien, zoals snelheidsregelaars en uitlijnsensoren.
- De bandspanning moet altijd correct zijn; daarom moet een spansysteem deel uitmaken van het ontwerp.
Veiligheid
- De apparatuur moet worden onderworpen aan een stofexplosierisicoanalyse, met name voor banden die op hoge snelheid draaien.
- Elektrische apparatuur in de nabijheid van bandtransportbanden moet zijn gecertificeerd voor stofexplosiegebieden en de maximale temperatuur van de motor moet lager zijn dan de MIT en SIT van de materialen.
6. Emmerwerktuigen