Drei Haupttypen von Brechern
In der Praxis werden drei Hauptprinzipien für das Brechen von Beton und Stein angewandt: der Backenbrecher, der Kegelbrecher und der Prallbrecher. Jeder Typ arbeitet auf unterschiedliche Weise und stellt daher auch verschiedene Anforderungen an die Lagerkonstruktion.
Der Backenbrecher wird meist für die Primärzerkleinerung von Beton und Schutt eingesetzt. Das Material wird zwischen einer feststehenden Backe und einer beweglichen Backe zusammengedrückt. Die Bewegung der beweglichen Backe wird durch eine exzentrische Hauptwelle erzeugt. Diese Konstruktion verursacht große Kräfte und starke Stoßbelastungen, wenn harte Betonstücke zwischen die Brechplatten gelangen.
Der Kegelbrecher wird oft für die weitere Zerkleinerung eingesetzt, nachdem das Material bereits einen ersten Brechschritt durchlaufen hat. Ein konischer Brechmantel rotiert exzentrisch innerhalb einer festen Schale. Dadurch wird das Material kontinuierlich zusammengedrückt und zerkleinert. Die Belastung ist hierbei sehr hoch, aber relativ gleichmäßig.
Der Prallbrecher arbeitet nach einem anderen Prinzip. Hierbei rotiert ein Rotor mit Hämmern oder Schlagleisten mit hoher Geschwindigkeit. Das Material wird durch diesen Rotor beschleunigt und gegen Prallplatten geschleudert. Der Bruch entsteht durch die Aufprallenergie. Hierdurch entstehen vor allem dynamische Belastungen und starke Vibrationen.
Lagerkonstruktionen in Brechern
Die Hauptlager von Brechern müssen große Kräfte aufnehmen können und beständig gegen Stoßbelastungen sein. Daher werden meist schwere Rollenlager eingesetzt, wie Pendelrollenlager (Tonnenlager) oder Zylinderrollenlager. Diese Lager haben eine hohe Tragzahl und können relativ gut mit Fluchtungsfehlern umgehen.
In einigen Brechern, insbesondere Kegelbrechern, werden auch Gleitlager oder Bronzebuchsen verwendet. Diese Lagerkonstruktionen arbeiten mit einem hydrodynamischen Schmierfilm, bei dem die beweglichen Teile durch einen Ölfilm voneinander getrennt bleiben. Gleitlager können sehr hohe Belastungen verarbeiten, stellen aber hohe Anforderungen an die Qualität der Schmierung.
Warum Lager oft defekt gehen
Lager in Schuttbrechern gehen selten durch eine einzige Ursache kaputt. Meist handelt es sich um eine Kombination aus schwerer Belastung, Verschmutzung und Schmierproblemen.
Stoßbelastungen spielen eine wichtige Rolle. Beton und Schutt enthalten oft harte Einschlüsse wie Bewehrungsstahl oder große Steine. Wenn solche Stücke plötzlich zwischen die Brechteile gelangen, entstehen sehr hohe Spitzenbelastungen. Diese können Beschädigungen an den Laufbahnen der Lager verursachen.
Zusätzlich stellt Verschmutzung ein großes Problem dar. Brechanlagen produzieren viel Staub, darunter Zementstaub und Sand. Wenn diese Partikel in die Lager gelangen, wirken sie wie Schleifmittel und verursachen einen beschleunigten Verschleiß.
Auch unzureichende Schmierung kann zu Schäden führen. Aufgrund der hohen Belastung ist ein starker Schmierfilm notwendig, um Metall-auf-Metall-Kontakt zu verhindern. Wenn die Viskosität des Schmierstoffs zu niedrig ist oder wenn die Schmierung unzureichend ergänzt wird, nimmt der Verschleiß schnell zu.
Hydraulik in Schuttbrechern
Neben der mechanischen Konstruktion spielt auch die Hydraulik eine wichtige Rolle in modernen Brechanlagen. Hydraulische Systeme werden für das Einstellen der Brechöffnung, den Schutz der Maschine vor Überlastung und das Öffnen des Brechers für Wartungsarbeiten eingesetzt.
Die Hydraulik ist hierbei schweren Belastungen ausgesetzt. Wenn ein unbrechbares Objekt in den Brecher gelangt, kann der Druck im System plötzlich stark ansteigen. Überdruckventile müssen diese Druckspitzen auffangen, um Schäden an der Maschine zu verhindern.
Auch die Temperatur spielt eine Rolle. Durch hohe Drücke und interne Verluste kann sich Hydraulikflüssigkeit stark erwärmen. Wenn die Temperatur zu hoch wird, nimmt die Viskosität ab und die Schmierwirkung des Öls verringert sich.
Zudem stellt Verschmutzung ein großes Risiko dar. Die staubige Arbeitsumgebung von Schuttbrechern sorgt dafür, dass Schmutzpartikel leicht in das Hydrauliksystem gelangen. Diese Partikel können Verschleiß an Pumpen, Ventilen und Zylindern verursachen.
Schutz von Lagern und Hydraulik
Aufgrund der extremen Bedingungen, unter denen Schuttbrecher arbeiten, ist die Wahl der Schmierstoffe von großer Bedeutung. Moderne Schmiertechnologie kann eine wichtige Rolle bei der Reduzierung von Verschleiß und der Vermeidung unerwarteter Stillstände spielen.
Für schwer belastete Lagerstellen in Brechern hat Eurol ein spezielles Schmierfett entwickelt: Eurol Grease CS-2/103-S. Dieses Fett basiert auf der Eurol SYNGIS Technology, einer Technologie, die auf maximalen Verschleißschutz unter extremen Bedingungen ausgerichtet ist. Das Schmierfett bietet sehr starke Verschleißschutz- und Korrosionsschutzeigenschaften und ist zudem außergewöhnlich wasserbeständig, was in Umgebungen, in denen Wasser, Schlamm und Zementstaub vorhanden sind, wichtig ist.
Zusätzlich enthält das Schmierfett eine spezielle Polymertechnologie. Diese Polymere haften nicht an der Metalloberfläche des Lagers, sondern kapseln Schmutzpartikel mit einer Schutzschicht ein. Hierdurch werden harte Partikel wie Sand oder Staub weniger abrasiv und können wesentlich weniger Schaden an den metallischen Lageroberflächen verursachen.
Wenn dieses Schmierfett mit einer scherstabilen Hydraulikflüssigkeit, wie Eurol Hykrol EXL ISO-VG 46, und dem speziell entwickelten Eurol Additive-S kombiniert wird, entsteht ein sehr robuster Schutz sowohl der Lagerkonstruktionen als auch des Hydrauliksystems. Das Additiv sorgt für zusätzlichen Verschleißschutz unter anderem von Hydraulikpumpen und anderen schwer belasteten Komponenten im Hydraulikkreislauf.
Diese Kombination aus Schmierfett, Hydraulikflüssigkeit und Additivtechnologie kann zu einer erheblichen Verlängerung der Lebensdauer kritischer Komponenten beitragen und hilft, unerwartete Stillstände von Brechanlagen zu verhindern.
In modernen Anlagen kann dieser Ansatz weiter durch Zustandsüberwachung mit Sensoren verstärkt werden. Durch das Monitoring von beispielsweise Temperatur, Vibrationen und dem Zustand der Schmierstoffe kann der technische Zustand von Lagern und Hydrauliksystemen kontinuierlich verfolgt und die Wartung rechtzeitig geplant werden. Hierdurch wird die Zuverlässigkeit des Brechers weiter erhöht und kostspielige Stillstände können begrenzt werden.
Autor: Bart van Hoorn, Head Technology & Innovation.
