So wird die Förderleistung berechnet
Ein Gurtförderer bewegt ein durchgehendes Materialband. Seine Leistung ist die Querschnittsfläche dieses Bandes mal die Gurtgeschwindigkeit. Alles andere dient dazu, den Querschnitt richtig zu bestimmen.
Auf einem dreiteiligen Muldengurt besteht der Querschnitt aus zwei Teilen: dem Teil in der Mulde zwischen Mittel- und Seitenrollen und dem Haufen darüber, dessen Neigung der Böschungswinkel bestimmt. Der Rechner nutzt das Verfahren der DIN 22101 für Gurtförderer für Schüttgüter:
b = 0,9 B − 0,05 m
A1 = [l3 + (b − l3) cos λ]² · tan β ÷ 6
A2 = [l3 + (b − l3) ÷ 2 · cos λ] · [(b − l3) ÷ 2 · sin λ]
QV = 3.600 · (A1 + A2) · φ · v
Qm = QV · ρ
- B
- Gurtbreite
- b
- nutzbare Breite: Die Gurtkanten bleiben frei, damit nichts herunterfällt
- l3
- Länge der Mitteltragrolle nach Normreihe für die jeweilige Gurtbreite
- λ
- Muldungswinkel der Seitenrollen
- β
- Böschungswinkel des Materials auf dem laufenden Gurt
- φ
- Abminderungsfaktor bei Steigung, 1 bei waagerechtem Gurt
- v
- Gurtgeschwindigkeit in m/s
- ρ
- Schüttdichte in t/m³
Rechenbeispiel
Ein 800 mm breiter Gurt mit 30° Muldung fördert trockenen Sand (1,6 t/m³, Böschungswinkel 20°) mit 1,6 m/s waagerecht. Die nutzbare Breite beträgt 0,67 m, die Mittelrolle ist 315 mm lang. Daraus ergeben sich 0,0235 m² oben und 0,0416 m² in der Mulde, zusammen 0,0651 m². Bei 1,6 m/s fördert der Gurt 375 m³/h, also rund 600 t/h Sand.
Was das Ergebnis am stärksten beeinflusst
Gurtbreite: Die Leistung wächst etwa mit dem Quadrat der Breite. Von 800 auf 1.000 mm steigt sie bei gleicher Geschwindigkeit um rund 60 %.
Muldungswinkel: Vom Flachgurt auf 20° verdoppelt sich der Querschnitt etwa. Über 35° wird der Zugewinn kleiner, und steile Mulden brauchen Gurte, die die Biegung an den Übergängen vertragen.
Böschungswinkel: Rieselfähiges Getreide oder trockener Zement liegt flach, um 10°. Stückiges oder klebriges Material wie Hackschnitzel bildet einen steileren Haufen.
Steigung: Bei kleinen Winkeln kostet sie nur wenige Prozent. Nahe am Böschungswinkel bleibt nur der Muldenteil übrig, und das Material rutscht zurück.
Typische Ausgangswerte
| Material | Schüttdichte (t/m³) | Böschungswinkel |
|---|---|---|
| Sand, trocken | 1,4 – 1,7 | 15° – 20° |
| Kies | 1,5 – 1,9 | 15° |
| Kalkstein, gebrochen | 1,4 – 1,6 | 20° |
| Steinkohle | 0,75 – 0,95 | 20° – 25° |
| Eisenerz | 2,1 – 2,9 | 20° – 25° |
| Zement, lose | 1,1 – 1,4 | 10° |
| Weizen | 0,72 – 0,82 | 10° |
| Hackschnitzel | 0,2 – 0,4 | 20° – 25° |
Grenzen der Berechnung
Das Ergebnis ist die theoretische Förderleistung bei gleichmäßiger Aufgabe und Standard-Tragrollen. In der Praxis laufen Gurte selten zu 100 % gefüllt: Aufgeber schwanken, Material klebt, Übergaben begrenzen den Durchsatz. 70 bis 80 % Beladungsgrad sind ein üblicher Planungswert. Für die Auslegung von Antriebsleistung und Gurtzug braucht es eine vollständige Berechnung nach DIN 22101, meist durch den Hersteller.