Brechertyp für Brechanlagen wählen: Unterschiede zwischen Backen-, Prall- und Kegelbrecher

In einer Brech- und Siebanlage ist der Brechertyp keine Entscheidung über eine einzelne Maschine, sondern über die Kette der Brechstufen vom Aufgabebunker bis zur Halde. Backen-, Prall- und Kegelbrecher zerkleinern dasselbe Gestein mit drei unterschiedlichen Kräften, und jeder besetzt ein anderes Glied dieser Kette. Statt die drei Typen nacheinander zu loben, zeigen wir hier, welche Standortdaten einen bestimmten Typ zwingend machen, was sich ändert, wenn zwei Anlagen gleicher Leistung unterschiedliche Nachbrecher verwenden, und welche Fragen vor der Angebotsanfrage geklärt sein sollten. Alle Modelle finden Sie gesammelt in der Kategorie Brecher.

Drei Brecher, drei Brechkräfte

Der Backenbrecher presst das Gestein zwischen einer festen Brechbacke und einer beweglichen Backe, die von einer Exzenterwelle geschwenkt wird. Der Brechraum ist oben weit und unten eng; das Gestein rutscht mit jedem Hub etwas tiefer und fällt durch Schwerkraft heraus, sobald es den engsten Spalt (CSS) passieren kann. Diese Geometrie ist für grobes Haufwerk gemacht, deshalb steht der Backenbrecher fast immer an erster Stelle der Linie.

Der Prallbrecher presst nicht, er schleudert. Schlagleisten auf einem horizontalen Rotor treffen das Material und werfen es gegen Prallplatten, wo es zerbricht. Da die Körner entlang ihrer schwächsten Ebenen spalten, entsteht ein kubisches Produkt, und in einem Durchgang wird eine hohe Zerkleinerung erreicht. Der Preis dafür: Der Verschleiß konzentriert sich auf die Kanten der Schlagleisten.

Der Kegelbrecher zerkleinert ebenfalls durch Druck, jedoch in einem ringförmigen Brechraum und aus mehreren Richtungen: Der Brechkegel bewegt sich exzentrisch im Brechmantel, und das Material wird so oft gequetscht, bis es den eingestellten Mindestspalt passiert. Ein Kegelbrecher ist daher keine Vorbrechermaschine; er übernimmt das grobe Produkt des Backenbrechers und verfeinert es in der zweiten und dritten Stufe. Auch auf der Seite des General Kegelbrechers ist die Stufe als sekundär, tertiär und quartär angegeben.

Fünf Standortdaten, mit denen die Auswahl beginnt

Bevor Sie einen Katalog öffnen, erheben Sie die folgenden Daten am Standort. Der Brechertyp ergibt sich aus ihrer Schnittmenge, nicht aus Gewohnheit oder der Wahl des Nachbarbruchs.

1. Maximale Aufgabegröße: der größte Block aus Sprengung oder Bagger. Beim Backenbrecher liegt das größte aufnehmbare Stück bei etwa dem 0,8- bis 0,9-Fachen der Maulweite; daraus ergibt sich die Größe des Vorbrechers.
2. Abrasivität: Quarzgehalt und Bond-Abrasionsindex (Ai). Nehmen Sie die Probe aus dem härtesten Bereich der Abbauwand; die Anlage muss auch diesen Bereich brechen.
3. Produktspezifikation: Welche Körnungen mit welcher Anforderung an die Kornform? Bei Beton- und Asphaltzuschlag kann eine Grenze für plattige Körner den Typ der zweiten Stufe ändern.
4. Lehm und Feuchte: Nasses, klebriges Material setzt den Brechraum eines Backenbrechers zu. Dann gehören Vorabsiebung oder Wäsche vor den Brecher.
5. Durchsatz und Betriebsweise: stündliche Zielleistung und die Frage, ob die Anlage an einem Standort bleibt oder zwischen Baustellen wechselt. Damit ist auch die Entscheidung zwischen stationär und mobil verbunden.

Die Stufenkette: Austrag des Vorbrechers muss zur Aufgabe des Nachbrechers passen

Am häufigsten übersehen wird die Schnittstelle zwischen zwei Maschinen. Passt der Austragsbereich des Vorbrechers nicht zum Aufgabebereich des Nachbrechers, läuft die zweite Maschine leer oder verstopft. Bei den Backenbrechern der Serie GNRK liegen die Austragsbereiche bei 40–130 mm für den GNRK 60, 70–180 mm für den GNRK 90 und 150–225 mm für den GNRK 110.

Der Aufgabebereich des Kegelbrechers liegt in der Größenordnung von 50–250 (300) mm. Der Austrag des GNRK 90 liegt bequem darin. Der Austrag des GNRK 110 nähert sich dem oberen Bereich; bei dieser Kombination müssen Backenspalt und Kegel-Brechwerkzeug gemeinsam betrachtet werden. Auf der Seite der Nachprallbrecher nimmt die Serie GNR DMK maximal 800 mm auf und verkraftet denselben Backenbrecheraustrag mit deutlich größerer Toleranz. Ein Kegelbrecher arbeitet dagegen am besten mit gefülltem Brechraum (Vollbeschickung); Pufferbunker und Band zwischen den Stufen müssen so ausgelegt sein, dass diese Kontinuität gesichert ist.

Auch die Zerkleinerungsverhältnisse lenken den Aufbau der Kette. Ein Backenbrecher erreicht typischerweise 4:1–9:1. Der Kegelbrecher liefert sekundär 6:1–8:1 und tertiär etwa 10:1. Der Nachprallbrecher DMK schafft etwa 10:1, der Vorprallbrecher PDK in Kalkstein bis zu 20:1. Kurz: Um in hartem Gestein feine Körnungen zu erreichen, braucht es meist eine Stufe mehr; in weichem Gestein kann die hohe Zerkleinerung des Prallbrechers eine Stufe einsparen.

Gleiche Leistung, anderer Nachbrecher: General 944 und General 950

Am deutlichsten zeigt sich der Typunterschied an zwei mobilen Anlagen mit demselben Vorbrecher. Sowohl die General 944 als auch die General 950 arbeiten mit einem GPJ 90 Backenbrecher als Vorbrecher; beide haben 120–180 t/h Leistung, 800 mm maximale Aufgabegröße und 70.000 kg Gewicht. Der Unterschied liegt im Nachbrecher: In der 944 arbeitet ein GM430 Kegelbrecher, in der 950 ein DMK01 Prallbrecher. Zum Vergleich haben wir die General 800 mit einem einzigen Vorprallbrecher hinzugenommen.

Auf dem Papier scheinen 944 und 950 dieselbe Aufgabe zu erfüllen. Laut Produktseiten sind beide für Hartgestein ausgelegt; der Unterschied liegt in der Priorität. Die Kegelstufe der 944 verlängert durch das Druckprinzip die Standzeit der Verschleißteile in quarzreichem Gestein, die Prallstufe der 950 bringt stärkere Zerkleinerung und kubischeres Korn. Ist der Quarzgehalt hoch und entscheidet das Verschleißteilbudget, liegt die 944 vorn; dominiert die Kornform-Spezifikation, die 950. Der Unterschied in der Generatorleistung (550 kVA gegenüber 600 kVA) gehört ebenfalls in die Energieplanung. Die General 800 erzeugt mit nur einem Brecher 80–150 t/h und eignet sich für eine leichtere Lösung in wenig abrasivem Gestein wie Kalkstein. Weitere Konzepte vergleichen Sie auf der Seite mobile Brechanlagen.

Kegel- oder Prallbrecher in der zweiten Stufe?

Da der Vorbrecher fast immer ein Backenbrecher ist, fällt die eigentliche Typentscheidung beim Nachbrecher. Beide Optionen stellen unterschiedliche Bedingungen, damit sie richtig arbeiten.

Drei Betriebsbedingungen für den Kegelbrecher

• Vollbeschickung: Läuft der Brechraum halb leer, leidet die Kornform und die Brechwerkzeuge verschleißen ungleichmäßig. Davor gehört ein Pufferbunker oder ein gleichmäßig förderndes Aufgabeband.
• Richtiges Brechwerkzeug: Standard-Brechwerkzeug für die Sekundärstufe, Short-Head-Brechwerkzeug für Tertiär- und Quartärstufe. Gewählt wird nach maximaler Aufgabegröße und Zielkörnung.
• Hydraulische CSS-Kontrolle: Die Produktgröße wird über die hydraulische Spalteinstellung festgelegt; ein Hydraulikzylinder schützt bei plötzlicher Verstopfung. Mit zunehmendem Verschleiß muss die Einstellung für dasselbe Produkt neu geprüft werden.

Die Antriebsleistung von Kegelbrechern liegt in der Größenordnung von 90–500 kW; modellbezogene Werte zu Leistung, Antrieb, Gewicht und CSS werden projektbezogen angegeben. Legen Sie einer Anfrage für eine Linie mit Kegelbrecher daher immer Materialanalyse und Zielkörnungen bei.

Wann gewinnt der Nachprallbrecher?

Der Prallbrecher ist in wenig abrasivem Gestein stark: Die Produktseiten nennen für Kalkstein einen Ai von etwa 0,001–0,03. In solchem Material ist die Standzeit der Schlagleisten planbar und die Zerkleinerung hoch. Die Serie GNR DMK Nachprallbrecher wird mit 120–180 t/h und 160 kW für den DMK01 sowie 250–500 t/h und 500 kW für den DMK05 angeboten. Der DMK kann etwas plattigeres Korn liefern als ein VSI; ist die Kubizitätsanforderung sehr streng, folgt eine VSI-Stufe. Bei Gestein mit mehr als 10 % Quarz oder einem Ai über 0,15 wird statt des Nachprallbrechers ein Kegelbrecher empfohlen. Im Betonrecycling (Bauschutt) wählt man wegen eingeschlossener Metallteile zähe Mangan- oder martensitische Schlagleisten.

Entscheidungsmatrix: welcher Typ unter welchen Bedingungen?

Die Matrix entscheidet nicht allein; stehen in einer Zeile zwei „geeignet“, geben Produktspezifikation und Verschleißbudget je Tonne den Ausschlag. Ändert sich das Material entlang der Abbauwand, legen Sie die Werte des schwierigsten Bereichs zugrunde.

Was die Kosten bestimmt

Den Preiseinfluss des Brechertyps in einer einzigen Zahl auszudrücken wäre irreführend. Ein Angebot hängt von Maschinentyp, Anzahl der Stufen, Antriebsleistung, Umfang von Sieben und Bändern sowie der Metallurgie der Verschleißteile ab. Vergleichen Sie zwei Konzepte deshalb neben dem Kaufpreis auch über die Betriebskosten je Tonne:

Brechkosten je Tonne = (A ÷ T_A) + (P × E ÷ Q) + D

Dabei ist A der Preis eines Verschleißteilsatzes, T_A die Tonnage, die dieser Satz während seiner Standzeit bricht, P die aufgenommene Leistung, E der Energiepreis je Einheit, Q die Stundenleistung und D der Anteil der Wartungsstillstände je Tonne. Der erste Term zeigt den Einfluss der Typwahl am deutlichsten: In abrasivem Gestein werden die Schlagleisten des Prallbrechers häufig gewechselt und der Term wächst; mit dem Druckprinzip von Backen- und Kegelbrecher schrumpft er. In weichem Gestein kann dagegen die hohe Zerkleinerung des Prallbrechers eine Stufe einsparen, sodass P und Investition gemeinsam sinken. Für langfristige Arbeiten an einem Standort gilt dieselbe Rechnung für stationäre Brechanlagen. Die Maschinen von General Makina sind nach ISO 9001 und CE zertifiziert und haben 1 Jahr Garantie; da Verschleißteile ausgenommen sind, gehört Term A als eigene Position ins Betriebsbudget.

Häufig gestellte Fragen

Kann ein Kegelbrecher als Vorbrecher eingesetzt werden?

Nein. Der Aufgabebereich eines Kegelbrechers liegt bei etwa 50–250 (300) mm; große Blöcke direkt aus der Wand nimmt er nicht an. Davor gehört ein Backen- oder Prallbrecher als Vorbrecher.

Wird ein Prallbrecher in Granit nie eingesetzt?

Er kann Granit brechen, doch der hohe Quarzgehalt verbraucht die Schlagleisten schnell und die Verschleißkosten je Tonne steigen. Für Granit und Basalt wird die Kette Backen- + Kegelbrecher empfohlen; bei strenger Kornformanforderung kommt auch Backen- + Prallbrecher in Betracht.

Mit welchem Typ erhalte ich kubischeres Korn?

Der Prallbrecher erzeugt kubisches Korn; auch der Kegelbrecher liefert bei Vollbeschickung kubisches Produkt. Ist die Spezifikation sehr streng, folgt als letzte Stufe ein VSI.

Welche Angaben brauche ich für ein Angebot?

Gesteinsart und gegebenenfalls Analysebericht, maximale Aufgabegröße, Zielkörnungen, Stundenleistung, Wunsch nach stationärer oder mobiler Ausführung sowie die Energieversorgung. Preis und Lieferung werden auf dieser Grundlage projektbezogen ermittelt.

Kurz gesagt: Für grobes, abrasives Gestein steht die Kette Backen- + Kegelbrecher vorn; für weiches Gestein und strenge Kornformvorgaben ein Konzept aus Backen- + Prallbrecher oder direkt ein Vorprallbrecher – die letzte Entscheidung trifft die Probenanalyse. General Makina baut seit 1976 in Izmir Brecher und Anlagen. Senden Sie uns Ihre Materialdaten und Zielkörnungen über unsere Kontaktseite, und wir legen die Stufenkette und passende Modelle gemeinsam fest.