Wie schwer ist ein Brechkegel?

Gehen Sie auf einen Kegelbrecher zu, der auf dem Boden eines Steinbruchs steht, und schon spüren Sie das Gewicht des Geräts, bevor Sie überhaupt in die Nähe kommen. Die Vibration dringt durch Ihre Stiefel nach oben. Der Stahlrahmen sieht aus wie etwas, das so gebaut ist, dass es die Leute überdauert, die es installiert haben. Diese Maschinen sind nicht leicht und sollen es auch nicht sein.

Aber „Wie schwer ist ein Brechkegel?“ sind eigentlich zwei verschiedene Fragen, je nachdem, wer sie stellt. Wenn Sie als Bauingenieur herausfinden möchten, was Ihr Betonfundament aushalten muss, fragen Sie nach dem Gesamtgewicht der Maschine. Wenn Sie als Wartungsleiter herausfinden möchten, welchen Kran Sie für einen bevorstehenden Auskleidungswechsel benötigen, fragen Sie nach dem Mantel. Die Zahlen sind völlig unterschiedlich und ihre Verwechslung führt zu echten Problemen.

Brecherkegel

Die komplette Maschine: Ein breites Spektrum

Kegelbrecher decken in puncto Gewicht mehr Boden ab, als die meisten Menschen erwarten. Die kleinsten tragbaren Einheiten, die zur Sekundärzerkleinerung in kleineren Betrieben per LKW an entlegene Standorte transportiert werden, können ein Gewicht von weniger als 10.000 kg haben. Der Blackhawk 100 von Sepro wiegt etwa 7.700 kg, was immer noch eine schwere Last ist, aber mit einem Standard-Tieflader und einem angemessen dimensionierten Kran auf der Empfangsseite zu bewältigen ist.

Bei mittelgroßen stationären Maschinen sieht das anders aus. Ein Terex TC1000 wiegt allein für den Hauptrahmen etwa 10.000 kg. Fügen Sie den Motor, die Antriebsriemen, das Hydraulikpanel und das Ölkühlsystem hinzu, und Sie kommen näher an 13.000 kg. Die meisten Sekundärbrecher in Steinbrüchen bewegen sich in diesem Gewichtsbereich und das Fundament unter ihnen ist entsprechend gegossen.

Im oberen Bereich sind große Bergbaubrecher wirklich schwer. Die FLS-Reihe umfasst Modelle, die über 50.000 kg belasten. Bei den ultragroßen Einheiten, die für den Eisenerz- oder Kupferbergbau gebaut werden, können komplette Brecherbaugruppen mehr als 100 Tonnen wiegen. Der Transport eines dieser Geräte von einem Standort zum anderen ist ein ernstzunehmendes Logistikprojekt und kein Job, den man erst in der Woche zuvor erledigt.

Eine grobe Aufschlüsselung nach Größenklassen:

Eine Sache ist erwähnenswert: Das in einer Produktbroschüre angegebene Gewicht bezieht sich oft auf das reine Gerät. Motor, Hydrauliksystem, Einfülltrichter und manchmal auch der Antriebsschutz werden separat aufgeführt oder ganz weggelassen. Bauingenieure, die mit der Katalogzahl arbeiten, ohne diese zu überprüfen, neigen dazu, dies während des Fundamentgusses herauszufinden, was kein guter Zeitpunkt ist, um die Diskrepanz zu entdecken.

Beim Straßentransport bestimmt das Gewicht der Maschine die Auswahl des Anhängers, die Berechnung der Achslast und die Einschränkungen beim Überqueren von Brücken. Auf öffentlichen Straßen ist für alles über 40.000 kg in der Regel eine besondere Transportgenehmigung und eine Streckenbesichtigung erforderlich. Kleinere Maschinen bewegen sich im Allgemeinen ohne große Aufregung. Bei größeren Modellen ist eine wochenlange logistische Vorbereitung erforderlich.

Der Kegelbrechermantel: Eine ganz andere Frage

DerKegelbrechermantelist das Verschleißteil, das die eigentliche Arbeit verrichtet. Es handelt sich um ein dickes, kegelförmiges Gussstück, das auf der Hauptwelle sitzt und in der Trommelauskleidung kreist, wobei es das Gestein zusammendrückt und bricht, während es durch die Brechkammer läuft. Da es unter hoher Druckkraft in direktem Kontakt mit abrasivem Material steht, nutzt es sich ab und muss regelmäßig ausgetauscht werden. Auf hartem, abrasivem Gestein wie Granit oder Quarzit kann die Lebensdauer des Mantels in einer Hochdurchsatzanlage drei oder vier Monate betragen. Auf weicherem Kalkstein kann das gleiche Teil bei geringeren Vorschubgeschwindigkeiten ein Jahr oder länger laufen.

Das Gewicht eines Kaminsimses skaliert mit der Maschine. Bei kleineren Maschinen kann ein Mantel ein Gewicht von 150 bis 400 kg haben. Dies liegt im Bereich eines Zwei-Mann-Hebevorgangs, wenn die Geometrie dies zulässt. Allerdings würden die meisten Baustellen immer noch einen Kran oder ein Hebezeug für alles in diesem Bereich verwenden, nur um die Arbeit sicher zu halten und Rückenverletzungen zu vermeiden. Bei mittelgroßen Produktionsbrechern wiegen die Mäntel typischerweise zwischen 400 und 1.500 kg, und Sie befinden sich ohne Frage im richtigen Bereich für Krane.

Bei großen Bergbaugeräten kann die Kegelbrecher-Mantelauskleidung für einen Primär- oder Sekundärbrecher 1.500 bis 5.000 kg oder mehr wiegen. Einige der Mäntel der größten Maschinen sind schwerer als der gesamte Brecher am kleinen Ende des Größenspektrums. Der Austausch ist nicht nur eine mechanische Arbeit. Es handelt sich um einen Hebeplan, eine Überprüfung der Ausrüstung und einen sequenziellen Vorgang, der eine ganze Schicht oder länger dauert.

Fast alle Mäntel werden aus Hochmanganstahl gegossen, der manchmal auch Hadfield-Stahl genannt wird, nach dem Metallurgen, der ihn in den 1880er Jahren entwickelte. Es hat eine nützliche Eigenschaft bei Zerkleinerungsanwendungen: Es arbeitet-härtet bei wiederholtem Aufprall aus. Tatsächlich wird die Oberflächenschicht des Mantels umso härter, je stärker er getroffen wird. Genau das ist es, was man sich von einer Komponente wünscht, die während ihrer gesamten Lebensdauer von Gestein getroffen wird. Das Grundmaterial ist dicht, etwa 7.800 bis 8.000 kg pro Kubikmeter, vergleichbar mit normalem Baustahl. Einige Mäntel werden stattdessen aus Chrom--Molybdänlegierungen gegossen, insbesondere bei Anwendungen, bei denen das Gestein stark abrasiv, aber nicht besonders hart ist. Die Dichte ist in beiden Fällen ähnlich.

DUMA-Mantel für Kegelbrecher

Was geht schief, wenn man das Gewicht ignoriert?

Die meisten erfahrenen Wartungsleiter kennen die Geschichte eines Mantelwechsels, der schiefging, weil jemand vor Ort davon ausging, dass der Kran ordnungsgemäß funktionierte, ohne ihn zu überprüfen. Die Zahlen sind wichtig.

Das gleiche Brechermodell kann je nach Brechraum, für den es ausgelegt ist, mit Mänteln unterschiedlichen Gewichts ausgestattet werden. Ein grober Hohlraummantel und ein feiner Hohlraummantel für dieselbe Maschine können sich um mehrere hundert Kilogramm unterscheiden. Die Abmessungen der Kegelbrecher-Mantelauskleidung ändern sich je nach Hohlraumtyp und das Gewicht folgt daraus. Der richtige Ansatz ist es, das Wartungshandbuch auf die spezifische Teilenummer und nicht nur auf das Maschinenmodell zu prüfen. Liegt das Handbuch nicht vor, kann der Hersteller das Gewicht anhand der Seriennummer ermitteln.

Auch die Ausrüstung und die Bodenbeschaffenheit spielen eine größere Rolle, als man ihnen zutraut. Wenn sich ein großer Mantel von einem Brecher löst, braucht er einen Ort, an dem er physisch getragen werden kann. Ein Kaminsims, der auf weichem Boden oder auf einer Holzpritsche stand, die nicht für die Belastung ausgelegt war, ist schon einmal umgekippt. Bei Nässe erhöht sich dieses Risiko. Die praktische Lösung ist recht einfach: Eine Stahlplatte oder ein geeignetes Stützbett wird vor Beginn des Lifts aufgestellt, anstatt danach zu improvisieren.

Auch die Reihenfolge eines Mantelwechsels hat im wahrsten Sinne des Wortes Auswirkungen auf das Gewicht. Der hydraulische Vortrieb zum Aufbrechen des Kegelsitzes auf der Hauptwelle erfolgt normalerweise, bevor die volle Kranlast aufgenommen wird. Das Überspringen dieser Reihenfolge, weil sich ein Auftrag verspätet oder der Kran bereits für eine andere Aufgabe eingesetzt ist, kann zu Verletzungen führen.

Warum große Maschinen unverhältnismäßig schwere Liner haben

Es lohnt sich zu verstehen, warum das Mantelgewicht nicht linear mit dem Maschinendurchmesser skaliert. Ein Brecher mit doppeltem Kopfdurchmesser hat keinen doppelt so schweren Mantel. Normalerweise wiegt es deutlich mehr.

Der Grund dafür ist, dass die Brechkraft schneller zunimmt als der Durchmesser. Eine größere Maschine erledigt in größerem Maßstab nicht die gleiche Aufgabe. Es erzeugt wesentlich höhere Kräfte pro Flächeneinheit der Brechoberfläche, was bedeutet, dass die Mantelwand dicker sein muss, um diese Kräfte aufzunehmen, ohne zu reißen oder sich zu verformen. Ein 7-Fuß-Brecher im Symons-Stil ist nicht nur eine größere Version einer 4-Fuß-Maschine. Die Geometrie ändert sich, der exzentrische Wurf ist anders und die Belastungen auf die Auskleidung fallen in eine andere Kategorie.

Aus diesem Grund sind die Kosten für die Verschleißauskleidung ein echter Einzelposten in den Bergbaubudgets und kein Rundungsfehler. Ein großer Primärbrecher, der pro Jahr mehrere Mäntel und Trommelauskleidungen durchläuft, verbraucht eine beträchtliche Menge an hochmanganhaltigem Stahl. Die Beschaffung, Handhabung und Montage dieser Komponenten ist ein geplanter Teil des Betriebs und wird nicht erledigt, wenn ein Liner unerwartet ausfällt. Betriebe, die dies als nachträgliche Maßnahme behandeln, führen zu ungeplanten Ausfallzeiten, die mehr kosten als die Komponenten selbst.

Ein paar Zahlen, die Sie immer griffbereit haben

Wenn Sie versuchen, eine schnelle Referenz zu erhalten, ohne sich durch die Datenblätter zu wühlen:

Kleiner tragbarer Kegelbrecher, volle Maschine: ca. 5 bis 15 Tonnen. Mantel: 150 bis 400 kg.

Mittlerer Steinbruchbrecher, Vollmaschine: 15 bis 40 Tonnen. Mantel: 400 bis 1.500 kg.

Großer Bergbaubrecher, Vollmaschine: 40 bis 100 Tonnen oder mehr. Mantel: 1.500 bis 5.000 kg je nach Hohlraumtyp und Maschinengröße.

Für alles, was über diese groben Zahlen hinausgeht, ist das Datenblatt des Herstellers zum jeweiligen Modell die richtige Quelle. Geschätzte Gewichte sind für eine frühzeitige Planung hilfreich. Für Fundamententwürfe, Transportgenehmigungen oder Hebepläne benötigen Sie die tatsächlichen Zahlen.