Wie wir einen 2191,6 mm langen Förderbandabstreifer aus Polyurethan für ein deutsches Kohlebergwerk entwickelt haben

Beim Austausch einer bewährten, importierten Förderband-Schaberklinge geht es selten nur darum, ein günstigeres Teil aus Polyurethan zu finden. Bei einem deutschen Kunden aus dem Kohlebergbau hatten frühere, kostengünstigere Alternativen nicht die für den kontinuierlichen Hochleistungsbetrieb erforderliche Lebensdauer, Reißfestigkeit oder Produktionskonstanz geboten.

Das Projekt begann daher eher als technisches Ersatzprogramm denn als reine Beschaffungsmaßnahme, bei der ausschließlich der Preis im Vordergrund stand. Pepsen ging von den bestehenden Leistungsvorgaben aus, entwickelte und optimierte das Polyurethan-System, behob Fehler bei der Skalierung während der Testproduktion und validierte die fertigen Schaberklingen vor der Serienlieferung.

Die letzte für den Versand dokumentierte Produktionscharge umfasste 150 rote Schaberklingen aus Polyurethan. Im Prüfprotokoll war ein Nennmaß des Fertigteils von 44,5 × 181 × 2191,6 mm, Shore 80–85A Härte und Aluminium 6061 Metallkomponenten. Nach der Prüfung und der Projektvalidierung hat der Kunde mit dem Serienkauf begonnen.

Projektübersicht

Die Kostensenkung beim Modell 65% ist das dokumentierte Ergebnis dieses konkreten Projekts und sollte nicht als allgemeingültige Einsparung für jede Anwendung mit Kratzförderern interpretiert werden. Die tatsächliche Wirtschaftlichkeit hängt von der Geometrie, der Stückzahl, den bestehenden Lieferantenkosten, den Betriebsbedingungen und den Validierungsanforderungen ab.

Warum der Kunde nicht einfach eine günstigere Schaberklinge kaufen konnte

Der Kunde hatte lange Zeit Förderband-Schaberklingen von einem etablierten internationalen Anbieter bezogen. Die importierten Produkte erfüllten zwar die betrieblichen Anforderungen, doch ihre Kosten führten zu einem stetigen Anstieg des Wartungsaufwands.

Es gab zwar kostengünstigere Alternativen, doch der Preis stellte nicht das eigentliche Hindernis dar. Den Projektunterlagen zufolge boten die für diesen Auftrag bewerteten herkömmlichen Alternativen nicht die erforderliche Kombination aus:

• Abriebfestigkeit bei ständigem Kontakt mit dem Förderband;
• Reißfestigkeit an stark beanspruchten Stellen;
• Ermüdungsfestigkeit bei wiederholtem Betrieb;
• zuverlässige Leistung in einer staubigen Umgebung beim Kohleumschlag;
• die fortlaufende Herstellung eines Schabers mit einer Gesamtlänge von mehr als zwei Metern.

Diese Unterscheidung ist bei der Beschaffung im Bergbau von Bedeutung. Ein niedrigerer Stückpreis führt nicht zu einem erfolgreichen Ersatz, wenn die Schaufel vorzeitig verschleißt, Mängel aufweist oder häufigere Wartungsarbeiten erfordert.

Vom importierten Messer zur festgelegten technischen Spezifikation

Das Entwicklungsteam musste zunächst die Anforderungen an das Ersatzteil in eine fertigungsgerechte technische Spezifikation umsetzen. In der Projektzeichnung wurden die Geometrie der langen Klinge, das Befestigungsmuster und der Querschnitt definiert, anstatt das Bauteil als generischen Polyurethanstreifen zu behandeln.

Die Zeichnung zeigt eine Gesamtlänge von etwa 2191,6 mm, zusammen mit wiederkehrenden Befestigungselementen und einem speziell entwickelten Querschnitt. Dies war wichtig, da die Entwicklungsherausforderung sowohl den Polyurethan-Werkstoff als auch die Wiederholbarkeit eines relativ großen Formteils betraf.

Für ähnliche OEM-Projekte unterstützt Pepsen die kundenspezifische Herstellung von Polyurethanprodukten auf der Grundlage von Zeichnungen, Mustern und Anwendungsanforderungen. Das bestehende Fertigungskapazitäten für Polyurethan-Klingen Dazu gehören Abstreifklingen für die Reinigung von Förderbändern und andere industrielle Anwendungen.

Die Materialanalyse war ein Ausgangspunkt, nicht die endgültige Antwort

Da die bereits vorhandene, importierte Klinge bereits eine akzeptable Leistungsfähigkeit unter Beweis gestellt hatte, nutzte das Team diese als technischen Maßstab. Im Rahmen der Analyse wurden Infrarotspektroskopie-Verfahren eingesetzt, um relevante Eigenschaften des Polyurethansystems zu untersuchen und eine fundiertere Entwicklungsgrundlage zu schaffen.

Das bedeutete jedoch nicht, dass man einfach eine Laborspezifikation kopieren und davon ausgehen konnte, dass die Arbeit damit erledigt sei. Eine im Kohleumschlag eingesetzte Schaberklinge muss als fertiges Bauteil funktionieren und darf nicht nur bei einer Materialanalyse ähnlich aussehen.

Die Formulierungsarbeiten wurden daher in mehreren Entwicklungsrunden fortgesetzt, wobei der Schwerpunkt auf den wichtigsten Eigenschaften lag, die für die im Projekt identifizierten Ausfallrisiken relevant waren:

• Härte hinsichtlich der strukturellen Tragfähigkeit und des Kontaktverhaltens;
• Abriebfestigkeit bei kontinuierlicher Reibung und Materialrückführung;
• Reißfestigkeit um die Ausbreitung lokaler Kantenbeschädigungen zu verringern;
• Ermüdungsverhalten unter wiederholten Betriebszyklen; und
• Altersbeständigkeit für eine dauerhafte Zusammenarbeit statt einer kurzfristigen Abnahme von Mustern.

Hier galt es, einen Mittelweg zu finden. Eine höhere Härte allein führt nicht automatisch zu einem besseren Förderbandschaber. Das Materialverhalten muss zusammen mit der Schabergeometrie, den Kontaktbedingungen, der Befestigungskonstruktion und der tatsächlichen Versagensart der bisherigen Alternativen berücksichtigt werden.

Das größte Entwicklungsproblem trat während der Skalierung auf

Eine der wichtigsten Erkenntnisse aus diesem Projekt ergab sich erst nach der anfänglichen Materialentwicklung. Während der Testproduktion stieß das Team auf Rohstofftrennung und Oberflächenabtragung. Das Problem hing damit zusammen, wie funktionelle Zusatzstoffe in den Produktionsprozess eingebracht wurden.

Das bedeutete, dass eine vielversprechende Formulierung noch nicht für die Serienlieferung bereit war.

Die Technik- und Produktionsteams überprüften den Fertigungsablauf und nahmen wiederholt Anpassungen vor:

• die Reihenfolge, in der die Materialien hinzugefügt wurden;
• Mischparameter;
• Handhabung des funktionellen Additivsystems;
• das Formverfahren für das große Schaberteil.

Nach mehreren Testläufen konnte der Prozess stabilisiert werden, und die festgestellten Trenn- und Ablösefehler wurden noch vor Beginn der Serienproduktion behoben.

Warum dies für Käufer wichtig ist: Ein Lieferant, der einen akzeptablen Prototypen herstellen kann, ist nicht unbedingt in der Lage, 150 einheitliche Teile zu produzieren. Der Erfolg eines Prototyps und die wiederholbare Serienfertigung sind zwei unterschiedliche Meilensteine in der Entwicklung.

Was wurde vor dem Versand tatsächlich geprüft?

Das Abschlussprojekt stützte sich nicht nur auf Produktfotos, sondern auch auf ein dokumentiertes Prüfprotokoll. Der Prüfbericht vom 25. Mai 2026 hat viele Themen behandelt 150 Stück und führte Prüfungen hinsichtlich Menge, Abmessungen, Farbe, Härte, Verklebung, Oberflächenbeschaffenheit und Material der Metalleinsätze durch.

Zu den dokumentierten Prüfpunkten gehörten:

Der Bericht enthält zudem Maßangaben zu kritischen Merkmalen und stützt sich nicht ausschließlich auf die nominelle Gesamtabmessung. Dies ist insbesondere bei einem langen Abstreifer von Bedeutung, bei dem Befestigungspunkte und Querschnittsabmessungen die Kompatibilität bei der Montage beeinflussen können.

Aus dem vorliegenden Prüfprotokoll ging hervor, dass die Charge die Prüfanforderungen erfüllte und für den Versand freigegeben wurde.

Von der Inspektion bis zur Validierung unter realen Betriebsbedingungen

Das Bestehen der Maß- und Sichtprüfung war zwar erforderlich, stellte jedoch noch nicht den Abschluss des Austauschprogramms dar. Die optimierten Schaberblätter wurden zur Bewertung unter den tatsächlichen Betriebsbedingungen im Kohlebergwerk des Kunden entsandt.

Diese Feldversuche waren unerlässlich, da bei Vergleichen unter Laborbedingungen nicht alle Variablen nachgebildet werden können, die an einem in Betrieb befindlichen Förderband auftreten. Die tatsächliche Leistung wird durch das Fördergut, wiederholte Reibung, den Einbauzustand, den Rücktransport, die Betriebsfrequenz und das Zusammenspiel zwischen dem Abstreiferprofil und dem Band system beeinflusst.

Den Projektunterlagen zufolge zeigten die optimierten Schaufeln bei der Bewertung vor Ort eine stabile Leistung und erfüllten die Abnahmeanforderungen des Kunden. Der Kunde ging daraufhin zu einem stabilen Serienkauf über.

Geschäftsergebnis: 65% – Geringere Gesamtbeschaffungskosten

Im Vergleich zum bisherigen Import-Einkaufsweg des Kunden senkte das Ersatzprogramm die Gesamtbeschaffungskosten um 65%. Gleichzeitig erfüllte die validierte Lösung die vom Kunden geforderte Lebensdauer, die als Voraussetzung für den Austausch des bisherigen Produkts einer internationalen Marke galt.

Entscheidend ist, dass die Kostensenkung zustande kam danach technische Entwicklung, Prozessoptimierung, Inspektion und Validierung vor Ort. Es entstand nicht einfach durch den Austausch gegen eine kostengünstigere Polyurethan-Klinge aus dem Standardprogramm.

Was Käufer aus dem Bergbau- und Fördertechnikbereich aus diesem Projekt lernen können

Dieser Fall verdeutlicht einen praktischen Aspekt für Beschaffungsteams, die den Austausch von Verschleißteilen an bestehenden Förderanlagen in Betracht ziehen: Fragen Sie nicht gleich: “Was kostet diese Größe?”

Eine sinnvollere technische Überprüfung beginnt mit vier Fragen.

1. Warum wird das derzeitige Flügelblatt ausgetauscht?

Die Ursache kann in überhöhten Anschaffungskosten, schnellem Verschleiß, Rissen, schwankender Qualität, langen Lieferzeiten oder der Abhängigkeit von einem einzigen Lieferanten liegen. Unterschiedliche Probleme erfordern unterschiedliche Entwicklungsprioritäten.

2. Was ist bereits gescheitert?

Frühere, erfolglose Alternativen sind aus technischer Sicht wertvoll. Anhand ihrer Abnutzungsmuster, Risse, Abblätterungen, Verformungen oder ihres Ermüdungsverhaltens lässt sich erkennen, was eine neue Lösung verbessern muss.

3. Kann der Lieferant das Bauteil einheitlich skalieren?

Dieses deutsche Projekt hat gezeigt, warum die Skalierung so wichtig ist. Das Team musste während der Testproduktion Probleme mit der Trennung und dem Ablösen beheben, bevor die Lösung für eine Charge von 150 Stück bereit war.

4. Welche Belege sprechen für eine Genehmigung?

Je nach Projekt kann dies Zeichnungen, Materialvorgaben, Maßprüfungen, Härtemessungen, die Überprüfung der Verklebung, die Freigabe von Mustern und Feldtests umfassen.

Erforderliche Angaben für die Begutachtung eines maßgefertigten Polyurethan-Schabers

Pepsen produziert Maßgefertigte Polyurethan-Klingen und Abstreifklingen und unterstützt OEM-/ODM-Projekte auf der Grundlage von Zeichnungen, Mustern und Betriebsbedingungen. Für Anwendungen im Bergbau können Einkäufer zudem die Angebote von Pepsen einsehen Polyurethan-Lösungen für Bergbaumaschinen.

Bitte geben Sie für eine erste Überprüfung Ihres Scraper-Projekts so viele der folgenden Informationen wie möglich an:

• 2D-Zeichnung oder 3D-Modell;
• vorhandenes Flügelmuster, sofern verfügbar;
• Gesamtabmessungen und Befestigungsmuster;
• aktuelle Härte oder Materialspezifikation;
• Fördergut;
• Förderbandgeschwindigkeit und Betriebsplan;
• Stelle als Haupt- oder Nebenreiniger;
• Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen;
• aktueller Ausfallmodus;
• erforderliche Menge;
• Zielservice oder Validierungsanforderung.

Pepsen hat sich seit 2004 auf die Herstellung von maßgeschneiderten Polyurethan-Gussteilen spezialisiert und bietet Unterstützung bei der technischen Prüfung, der Entwicklung kundenspezifischer Rezepturen, dem Prototypenbau, dem Formenbau, dem Gießen, der Bearbeitung und der Prüfung von industriellen OEM-/ODM-Teilen. Weitere Informationen finden Sie auf der Über Pepsen Seite.

Häufig gestellte Fragen

Können Sie eine Förderband-Schaberklinge anhand eines vorhandenen Musters anfertigen?

Ja. Ein gebrauchtes oder neues Muster kann als Ausgangspunkt für die Überprüfung der Geometrie und des Materials dienen, insbesondere wenn keine vollständigen Zeichnungen vorliegen. Die Einsatzbedingungen und die Ausfallhistorie der aktuellen Schaufel sollten ebenfalls angegeben werden, da die Nachbildung des Musters allein keine Aussage über das Verhalten im Einsatz zulässt.

Reicht die Shore-Härte aus, um einen Polyurethan-Riemenabstreifer auszuwählen?

Nein. Die Härte ist nur ein Aspekt der Spezifikation. Abriebfestigkeit, Reißverhalten, Ermüdungsbeständigkeit, Geometrie, Klebeverbindung sowie die tatsächlichen Einsatzbedingungen des Förderbandes können die Leistungsfähigkeit im Betrieb beeinflussen. In diesem Projekt lautete die dokumentierte Härtespezifikation Shore 80–85A, doch das Entwicklungsprogramm ging über die bloße Härte hinaus.

Kann Pepsen Polyurethan-Abstreifer herstellen, die länger als zwei Meter sind?

Dieses Projekt liefert ein dokumentiertes Beispiel für einen Langform-Abstreifer mit einer Nennlänge von 2191,6 mm. Die Machbarkeit für andere große Teile hängt von der Geometrie, dem Querschnitt, den Einsätzen, den Toleranzanforderungen, der Stückzahl und dem Formverfahren ab.

Wie überprüft man einen maßgefertigten Polyurethan-Abstreifer vor dem Versand?

Der Prüfplan richtet sich nach der Projektspezifikation. Für die in diesem Fall behandelte Produktionscharge umfassten die dokumentierten Prüfungen die Menge, die Abmessungen, die Farbe, die Shore-A-Härte, die Haftfestigkeit zwischen Polyurethan und Aluminium, die Oberflächenbeschaffenheit sowie die Überprüfung der 6061-Metalleinsätze.

Garantiert das Bestehen der Werksprüfung die Lebensdauer?

Nein. Bei einer Werksabnahme wird überprüft, ob die festgelegten Fertigungs- und Maßanforderungen erfüllt wurden. Die tatsächliche Lebensdauer hängt zudem vom Fördersystem, dem Fördergut, der Installation, den Betriebsbedingungen und der Wartung ab. Aus diesem Grund umfasste das deutsche Projekt eine Praxisevaluierung vor dem Kauf einer größeren Charge.

Was ist erforderlich, um den Austausch einer importierten Schaberklinge zu prüfen?

Bitte legen Sie die aktuelle Zeichnung oder ein Muster, bekannte Materialdaten, die Betriebsbedingungen, die derzeitige Ausfallart, die jährliche Stückzahl sowie die Leistungsvorgaben für das Ersatzprodukt vor. Gegebenenfalls kann die Entwicklung über eine technische Prüfung, die Herstellung von Prototypen, eine Prüfung und eine Anwendungsvalidierung vor der Vergabe größerer Aufträge erfolgen.

Besprechen Sie ein Projekt für einen maßgeschneiderten Förderbandschaber

Wenn Sie nach einer Alternative zu einem importierten Förderband-Schabermesser suchen, senden Sie bitte Ihre Zeichnung, ein Muster, Informationen zum aktuellen Defekt sowie Angaben zu den Betriebsbedingungen an Pepsen. Das technische Team kann dann vor der Angebotserstellung die Geometrie, die angestrebte Härte, die Materialanforderungen, die Klebeverbindung sowie die Machbarkeit der Fertigung prüfen.