nach oben

2015 | Buch

Kapitel lesen Erstes Kapitel lesen

Fördertechnik

Auswahl und Berechnung von Elementen und Baugruppen

verfasst von: Rudolf Griemert, Peter Römisch

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

Enthalten in: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Wirtschaft"

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Über dieses Buch

Transport-, Umschlag- und Lagermittel erfolgreich konstruieren, richtig auslegen und korrekt berechnen, das sind Merkmale dieses Lehrbuchs. Normen und Richtlinien sowie anschauliche durchgerechnete Beispiele helfen bei der Recherche und stärken das Verständnis für den Lernstoff. In der aktuellen normenaktualisierten und überarbeiteten Auflage wurden drei neue Praxisbeispiele mit Lösung aufgenommen.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

1. Einführung

Zusammenfassung

Überall dort, wo Güter über relativ kurze Entfernungen bewegt werden müssen, werden die Mittel der Materialflusstechnik eingesetzt. Sie beschränkt sich damit im Wesentlichen auf den innerbetrieblichen Transport sowie den Warenumschlag an den Schnittstellen des Unternehmens: dem Wareneingang und Warenausgang. Die Materialflusstechnik entspricht der Gesamtheit der Transport-, Umschlag- und Lagerprozesse. Dazu gehören sowohl die technologische und ökonomische Gestaltung der TUL-Prozesse, als auch die zu ihrer Realisierung notwendigen Maschinen und Ausrüstungen. Massenproduktion, Automation, steigende Löhne und die Forderung nach Beseitigung schwerer körperlicher Arbeit waren die Triebkräfte für die stürmische Entwicklung der Materialflusstechnik in den letzten Jahrzehnten. Die Erkenntnis, große Einsparungen durch systematische Materialflussplanung und durch Automation der Förderprozesse zu erzielen, führte zu neuen Entwicklungen. Systematische Materialflussplanung, Simulationstechnik zur Optimierung von Transportaufgaben, computergesteuerte Materialflusssysteme, Einsatz der Logistik und eine enge Verknüpfung der Förder- mit der Lagertechnik brachten erhebliche Rationalisierungseffekte.

Der externe Güterfluss ist die Beförderung von Gütern mittels Verkehrsmitteln wie Bahn, Schiff oder Lkw über weite Entfernungen.

Peter Römisch, Rudolf Griemert

2. Bauteile der Fördermittel

Zusammenfassung

Ein Triebwerk ist immer eine Kette einzelner Triebwerkselemente (Mechanismen). So sind auch die Seiltriebe, die im Kranbau in Hub- und Ausleger-Einziehwerken eingesetzt werden, als Mechanismenketten zu verstehen. Jeder Einzelmechanismus liefert in der Energiebilanz einer solchen Mechanismenkette seinen Wirkungsgrad als den Quotienten aus effektiver und indizierter Arbeit.

Für ein Hubwerk ergeben sich für die Fälle „Last Heben“ und „Last Senken“, wenn die Verlustarbeit W${}_{\mathrm{v}}$ des Einzelmechanismus in beiden Fällen gleich ist, die Wirkungsgrade

$$\eta_{\text{H}}=\frac{\text{W}_{\text{o}}}{\text{W}_{\text{o}}+\text{W}_{\text{v}}}\quad\textit{Hubwirkungsgrad}$$

(2.1)

$$\eta_{\text{S}}=\frac{\text{W}_{\mathrm{v}}-\text{W}_{\text{o}}}{-\text{W}_{\text{o}}}\quad\textit{Senkwirkungsgrad}$$

(2.2)

$$\eta_{\text{S}}=2-\frac{\text{1}}{\eta_{\text{H}}}\quad\eta_{\mathrm{S}}=\mathrm{f}(\eta_{\mathrm{H}})$$

(2.3)

Wird der Gesamt-Senkwirkungsgrad einer Mechanismenkette berechnet, dann sind immer die Einzel-Senkwirkungsgrade heranzuziehen.

$$\displaystyle\eta_{\mathrm{S}}=\eta_{\mathrm{1S}}\eta_{\mathrm{2S}}\eta_{\mathrm{3S}}\eta_{\mathrm{4S}}\cdots\eta_{\mathrm{iS}}\quad\textit{Gesamtwirkungsgrad}$$

(2.4)

Für verzweigte Mechanismenketten, so wie sie an Zwillings-Flaschenzügen (Abschn. 2.1.2) anzutreffen sind, muss der Gesamtwirkungsgrad für das Heben und Senken für jeden Zweig getrennt berechnet werden.

Peter Römisch, Rudolf Griemert

3. Serienhebezeuge

Zusammenfassung

Im Anschluss werden nur einige besonders wichtige Serienausführungen von Kleinhebezeugen für das Heben oder Ziehen von Lasten kurz besprochen. Sie werden, gestuft nach ihrer Hub- bzw. Zugkraft, nach DIN- oder Werksnormen, in Baureihen hergestellt und sind damit kurzfristig und preiswert lieferbar. Häufig werden Serienhebezeuge auch als Bauteile für größere Fördermittel verwendet. Ein typisches Beispiel hierfür ist der Einbau des Serienhebezeuges „Elektrozug“ als Hubwerk für einen Standardbrückenkran.

Peter Römisch, Rudolf Griemert

4. Krane

Zusammenfassung

Die Krane sind neben den Flurfördermitteln die wichtigste Gruppe der Unstetigförderer für die unstetige räumliche Förderung innerhalb eines begrenzten Arbeitsbereiches. Wegen der mannigfaltigen Ausführungen können in diesem Zusammenhang nur die wichtigsten Bauarten kurz besprochen werden. Die Einteilung erfolgt nach der konstruktiven Gestaltung. Nach Abschn. 1.4 ergibt sich die Fördermenge m für Stückgüter wie folgt:

$$\dot{\mathrm{m}}=\mathrm{mz}\textit{F{\"o}rdermenge (Massenstrom)}$$

(4.1)

$$\mathrm{z}=\frac{1}{\mathrm{t_{S}}}\textit{Spielzahl}$$

(4.2)

Die Fahrzeit kann überschlägig aus den mittleren Fahrwegen und Fahrgeschwindigkeiten bestimmt werden. Dasselbe gilt auch für die Hub- und Drehzeit.

Peter Römisch, Rudolf Griemert

5. Gleislose Flurfördermittel

Zusammenfassung

Gleislose Flurfördermittel wie Wagen, Stapler usw. bedeuten Mechanisierung und Rationalisierung der Förderaufgaben im innerbetrieblichen Transport und Warenumschlag.

Zahlreiche Geräte sind mit Hubeinrichtungen versehen, da die häufig verwendeten Transporteinheiten nur mit solchen Geräten umgesetzt werden können. Sehr wichtig sind ein geeigneter Fahrbahnbelag und eine robuste Bauweise der Geräte.

Gleislose Flurfördermittel sind frei im Förderweg, benötigen jedoch z. T. erhebliche Flurflächen für den Transportvorgang und arbeiten meist unstetig.

Die große Zahl und die Vielfalt der Ausführungen lässt nur ein kurzes Eingehen auf die allgemein wichtigsten Bauarten zu.

Peter Römisch, Rudolf Griemert

6. Stetigförderer

Zusammenfassung

Stetigförderer arbeiten während eines längeren Zeitraumes kontinuierlich und werden für Schütt- und Stückguttransport (auch für Personentransport) eingesetzt. Auch die getaktet bewegten Fördermittel (z. B. Montagebänder) werden allgemein der Gruppe der Stetigförderer zugeordnet. Je nach Art des Förderers ist eine waagerechte, geneigte oder senkrechte Förderung über gerade oder gekrümmte Strecken möglich.

Die Stetigförderer sind von großer Bedeutung vor allem deshalb, weil sie neben der Bewältigung üblicher Förderaufgaben häufig auch als Verkettungsmittel zwischen die technologischen Prozesse der Serien- und Massenproduktion in den verschiedensten Industriezweigen eingeschaltet werden oder sogar technologische Prozesse selbst übernehmen können, z. B. als Kühlbänder.

Bei der Stückgutförderung ist oft die Wahl zwischen Stetig- und Unstetigförderern zu treffen. Die Entscheidung hierüber hängt vor allem von folgenden Punkten ab:Die Einteilung der Stetigförderer und ihre Definition sowie ihrer Zubehörgeräte (Aufgeber, Austrag- und Übergabeeinrichtungen, Mess-, Prüf- und Kontrolleinrichtungen sowie sonstige Zubehörgeräte) ist in DIN 15201 festgelegt. Wichtige Zubehörgeräte werden bei den einzelnen Stetigförderern und im Abschn. 7.4.2 beschrieben. Im Anschluss erfolgt die Einteilung nach dem Funktionsprinzip und der Art der Kraftübertragung:

Mechanische Stetigförderer mit Zugmittel (z. B. Bandförderer)

Mechanische Stetigförderer ohne Zugmittel (z. B. Schwingförderer)

Peter Römisch, Rudolf Griemert

7. Lagertechnik

Zusammenfassung

Aus dem umfangreichen Fachgebiet Lagertechnik können hier nur einige wesentliche Gesichtspunkte angeführt werden, z. B. die technische Ausrüstung der Lager. Planerische Lagertechnik, Lagertypen, Lagerbediengeräte, Kommissionierung, Lagerorganisation usw. gehören in die Fachgebiete Materialfluss und Logistik, zu finden z. B. im Buch [14] des Abschn. 2.8.

Peter Römisch, Rudolf Griemert

8. Speicher im System Anlage

Zusammenfassung

Die Kap. 3 bis 7 stellen die Elemente der Materialflusstechnik unabhängig ihrer Stellung und Funktion in einem komplexeren System Anlage dar. Diese Elemente kommen aber nur relativ selten als Einzelemente zum Einsatz; sie werden in der Regel bei der Anlagenplanung als Verkettungselemente in den unterschiedlichsten Gebieten der Stoffverarbeitung eingesetzt, wie in Anlagen der Grundstoff-, der Textil-, der chemischen und der Lebensmittelindustrie, aber auch in relativ industriezweigunabhängigen Verpackungsanlagen.

Kapitel 7 betrifft Ausrüstungen innerhalb eines Lagers, aber auch schon die komplexere Lagergestaltung sowie die Organisation der Materialein- und -ausgänge.

Die Funktion des Lagers ist das zeitweilige Aufbewahren, allgemein: das Speichern von Gütern, demzufolge wird im Folgenden vom Speicher (anstelle Lager) gesprochen. Speicher stellen Bindeglieder zwischen Aufkommen und Bedarf dar. Speicher innerhalb einer stoffverarbeitenden Anlage haben den Materialfluss zwischen den vor- und den nachgelagerten Teilanlagen (Maschinen, Förderer) zu gewährleisten.

Peter Römisch, Rudolf Griemert

9. Normen, Richtlinien, Literatur

Zusammenfassung

Eine Auswahl wichtiger DIN-Normen und VDI-Richtlinien über Materialfluss und Fördertechnik, gegliedert nach den im Inhaltsverzeichnis angegebenen Abschnitten, soll der weiteren Vertiefung dienen und dem Nutzer durch Detaillierung wichtige Informationen liefern.

Als weitere Quellen kommen in Betracht: die Normenverzeichnisse und DIN-Taschenbücher (Beuth-Verlag Berlin), die VDMA-Blätter der Fachgemeinschaft Fördertechnik, die Unfallverhütungsvorschriften UVV über Fördermittel sowie die Regeln der FEM – Federation Europeenne de la Manutation. Steigende Bedeutung erlangen die Europäische und die Internationale Norm, DIN EN bzw. ISO (International Organization for Standardization).

Die Normen und Richtlinien werden in gültiger Fassung (Sept. 2010) genannt. Einige zurückgezogene Normen, für die keine Neufassungen bekannt sind, werden mit aufgeführt. Die Zusätze nach der Normen- bzw. VDI-Nr. bedeuten: „-1“ Teil 1, „/1“ Blatt 1, „…3“ Aufzählung bis 3 usw.; E Entwurf; z zurückgezogen. Anstelle „DIN EN“ und „DIN EN ISO“ wird kurz „EN“ bzw. „ISO“ geschrieben.

Schließlich soll die genannte Fachliteratur den weiteren Einstieg in die Gebiete der Materialflusstechnik unterstützen; mit aufgeführte ältere Literatur wird als noch nützlich angesehen.

Literatur allgemein zu Materialfluss und Konstruktion:

Peter Römisch, Rudolf Griemert

Backmatter

Titel: Fördertechnik
verfasst von: Rudolf Griemert
Peter Römisch
Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden
Electronic ISBN: 978-3-658-09084-5
Print ISBN: 978-3-658-09083-8
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-09084-5