Hur cord löser en central utmaning för monolitiska band och remmar

Hur cord löser en central utmaning för monolitiska band och remmar

Monolitiska band och remmar kallas ofta för solida eller livsmedelssäkra och är tillverkade av ett solitt material, normalt termoplastisk polyuretan (TPU). Genom att kombinera den täta ytan på ett traditionellt band med den så tvättvänliga på ett plastmodulband får det monolitiska bandet/remmen exceptionell renhet och livsmedelssäkerhet, vilket gör det till ett populärt val till den hygienkrävande livsmedelsindustrin.

Det finns emellertid en nackdel med att göra en rem eller ett band av ett enda plastliknande material: töjning.

TPU är en elastomer, som är ett annat ord för elastisk polymer. Elastomerer ändrar form vid belastning, men återgår till ursprunglig form när belastningen tas bort. Detta kallas för elastisk deformation.

Det finns emellertid en punkt där materialet inte återgår till ursprunglig form. Denna punkt kallas sträckgräns och är slutet på den elastiska deformationen och början på den plastiska, dvs en permanent förändring av materialet pga belastning.

Men plastisk deformation är inte bara resultatet av stor kraft, större än materialets sträckgräns. I applikationer med bestående hög belastning, som t ex i de flesta transportörer, kan materialet deformeras permanent över tiden, även om belastningen ligger under materialets sträckgräns. Detta kallas för krypning.

Krypning kan uppstå i monolitiska band och remmar under regelbunden belastning, vilket innebär att de blir längre och orsakar funktionsstörningar såsom t ex positionsfel eller att kugghjul inte greppar som tänkt. Det behövs inte mycket för att det ska uppstå kostsamma problem. Bara 3 % töjning kan innebära att bandet/remmen måste sträckas, kortas eller till och med bytas.

För att höja sträckgränsen på ett material lägger tillverkaren ofta in en förstärkning i produkten i form av ett kraftupptagande element som ger produkten en högre sträckgräns. Habasit var först med cord som förstärkning i produktgruppen Habasit Cleandrive som består av monolitiska band, både med friction och positive drive. Corden består av helt ingjutna aramidtrådar med hög hållfasthet, med 15 mm mellanrum i sidled.

Cleandrive_Aramid_cords_ are_hermetically sealed_within_the_TPU Creep monolithic conveyor belt
Anm: Aramidtrådarna är hermetiskt förseglade i termoplasten och utgör därför ingen som helst hygienrisk. En skärskada eller annan skada på bandet/remmen, så djup att tråden exponeras, innebär att den skadade sektionen eller hela bandet byts ut eftersom skadan kommer att utgöra en tillväxtplats för bakterier, inte för att tråden är synlig.

Labprovning av jämförbara monolitiska band/remmar har visat att aramid cord påverkar banden/remmarna vid belastning.

För att visa detta kan vi titta på följande diagram, som representerar resultaten från en 15-dagars hängprovning med konstant belastning på 6,25 N/mm – baserat på erfarenheterna från praktiska tillämpningar – på ett Habasit Cleandrive och två monolitiska band utan cord från konkurrenter. Vi tittar särskilt på punkterna A och B, som uppstår under de första 24 timmarna under provningen och punkt C, som uppstår nära slutet av provningen.

A. Initial belastning – observera att varje band/rem börjar på en egen punkt på Y-axeln och har olika procentuell töjning när kraften appliceras. Bandet/remmen med cord töjdes bara 0,6 %, konkurrent 1 töjdes 1,6 % och konkurrent 2 alarmerande 2,9 %.

B. 24-timmarsmärke – när ett transportband tas i drift för första gången kan det uppvisa en mer dramatisk deformering, eftersom det utsätts för ny belastning. Bägge konkurrentbanden har en brantare töjningskurva under de första 24 timmarna, medan bandet med cord håller sig stabilt.

C. Bestående töjning – dag 9 har alla 3 banden fått bestående töjningsbeteende. Både konkurrent 1 och 2 uppvisar kontinuerlig töjning, vilket visar sig som en stabil, uppåtgående lutning i kurvorna. Datan pekar på att bägge dessa band töjs tills de inte längre fungerar i en transportör utan åtgärdande underhåll. Konkurrent 2 hade dag 15 en töjning på mer än 5 % och skulle troligen behöva bytas, eftersom avståndet mellan kuggarna på bandet blivit för stort för att kunna gripa in i kugghjulet på ett bra sätt. Kurvan på bandet med cord har på andra sidan planat ut, vilket pekar på att töjningen upphört.

Habasit_Cleandrive_7_Day_Creep_Test_vs._unreinforced_monolithic_belts_Tension_test, Creep monolithic conveyor belt

Flera provningar bekräftar dessa töjningsmönster, vilket gör att vi kan dra en del viktiga slutsatser om band med cord:

  • Försumbar initial töjning vid första belastning
  • Ingen bestående töjning, samtidigt som monolitiska band utan cord töjs tills de inte längre kan användas

Bandet med cords totala töjning stannade på under 1 % vid den initiala belastningen, väl under startpunkten för de båda konkurrenterna. Denna begränsade töjning kommer sannolikt inte att orsaka några driftstörningar. Samtidigt får band utan cord ofta underhållsproblem eftersom de töjs kontinuerligt när de används. Detta är sant för belastade, släta monolitiska band med positiv drivning med låg kraft och även så kallade ”nollkraftsystem”, vilket egentligen är en felbenämning eftersom alla band utsätts för dragkrafter på banan.

Sammanfattningsvis kan man säga att Habasits Cleandrive-band med cord har många underhållsbesparande fördelar:

  • Det krävs inget underhåll för att sträcka eller korta bandet, eftersom den totala töjningen är försumbar.
  • Färre bandbyten och färre risker för livsmedelssäkerheten pga bestående, optimal lägesoptimering, vilket minskar slitaget mellan bandet och andra systemkomponenter.
  • Inga processavbrott eller linjestopp pga att kugghjulen inte får grepp om kuggarna.
  • Inget behov av att spilla tid på ”skor” och ”begränsare” som används för att tvinga fram kontakt mellan kugghjul och band, pga den låga töjningen.
  • Högre effektivitet och större produktion

Samtidigt som datan talar för sig själv kan man också se aramidtrådarnas funktion i en nyligen utförd 7-dygnsprovning med krypning hos Habasit Americas huvudkontor.

Vill du veta mer om lösningarna på dina utmaningar med monolitiska band? Kontakta oss så diskuterar vi behoven i din applikation.

24 februari 2020  |  Sänt av

Bart Natoli

Bart Natoli är Chief Application Engineer vid Habasit America och har varit i företaget sedan 1986. Han har en kandidatexamen, utbildning som maskiningenjör, högskoleingenjör och arkitekt. Bart Natoli är expert på vävtransportband och drivremmar.

Kontakta oss för personlig assistans

Få vägledning