Backenbrecher

Polygonmach Backenbrecher

Das Funktionsprinzip sowohl mobiler als auch stationärer Backenbrecher basiert darauf, dass Materialien zwischen den beiden Backen aufgrund hoher Druckkräfte zerkleinert werden. Bei beiden Varianten wird die Materialzufuhr durch einen Vibrationsförderer oder ein Förderband realisiert. Bei mobilen Backenbrechern sind diese Maschinen auf Rädern oder Raupen montiert, um eine einfache Mobilität von einer Baustelle zur nächsten zu gewährleisten. Das Material wird zerkleinert, da die bewegliche Backe eine Kraft gegen die feste Backe ausübt, wodurch eine Kompression entsteht und das Material in Fragmente zerfällt. Das zerkleinerte Material wird am unteren Ende der Brechkammer ausgestoßen. Bei stationären Backenbrechern ist die Maschine an einem festen Standort in einer Brechanlage installiert und bietet eine hohe Kapazität bei kontinuierlichem Betrieb. Die Materialzufuhr wird geregelt und kontrolliert, um eine effektive Zerkleinerung des Materials zu gewährleisten. Die stationäre Backe übt eine Kraft auf das bewegte Material aus und erreicht so das gewünschte Zerkleinerungsverhältnis.

Ob mobil oder stationär, das Design eines Backenbrechers ist auf hohe Leistung und Zuverlässigkeit ausgelegt. Ein weiterer Vorteil mobiler Backenbrecher besteht darin, dass sie an viele Standorte verlegt werden können, wo sie sehr flexibel arbeiten können. Diese Mobilität ist besonders hilfreich für die Bau- und Bergbauindustrie, die ihre Brechanlagen häufig zu verschiedenen Projektstandorten verlagern muss. Stationäre Backenbrecher hingegen sind robuste Maschinen, die für schwere Anwendungen an festen Standorten konzipiert sind. Sie eignen sich für einen langfristigen Betrieb mit hoher Produktionskapazität, wie z. B. in Steinbrüchen, Bergwerken und Recyclinganlagen, die kontinuierlich Material zerkleinern müssen. Sowohl bei mobilen als auch bei stationären Backenbrechern ist ihre Integration in die Materialverarbeitung unverzichtbar, um eine reibungslose Produktion bei vielen Aggregaten, Erzen und recycelten Materialien zu ermöglichen.

Komponenten eines Backenbrechers

1. Rahmen

Der Rahmen eines Backenbrechers bildet die notwendige Basis und Stützstruktur der Maschine. Aus diesem Grund werden diese Rahmen in der Regel aus einer Art Stahl oder Gusseisen gefertigt, das der gesamten Maschine während des Zerkleinerungsprozesses ausreichend Festigkeit und Steifigkeit verleiht. Der Rahmen muss jedoch robust sein, um Stöße und die durch die Zerkleinerungsaktion entstehenden Kräfte auszuhalten, ohne sich zu verbiegen oder zu brechen. Er ist der wichtigste Bestandteil für die allgemeine Robustheit und Zuverlässigkeit der gesamten Maschine im Betrieb unter extremen Bedingungen in Bergwerken und Steinbrüchen.

Neben der Bereitstellung der strukturellen Unterstützung trägt der Rahmen auch die anderen Komponenten des Backenbrechers: die feste und die bewegliche Backe. Sein Design spielt eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung der Ausrichtung dieser Teile, um eine effiziente Zerkleinerung zu erreichen. In diesem Zusammenhang sind Rahmen mit spezifischen Entlastungspunkten für Spannungen konzipiert, damit sie den dynamischen Kräften standhalten können. Dies garantiert, dass nach einer bestimmten Betriebszeit nur ein minimales Risiko von Verschleiß oder Rissen besteht. Als Grundelement des Backenbrechers wirkt sich der Rahmen direkt auf die Haltbarkeit und den Wartungsplan der Maschine aus.

2. Bewegliche Backe (Schwingbacke)

Die bewegliche Backe oder Schwingbacke ist eine weitere wichtige Komponente im Zerkleinerungsprozess. Sie ist der Teil, der sich vor und zurück in Bezug auf die feste Backe bewegt und somit das Material dazwischen zerkleinert. Die exzentrische Welle ermöglicht der beweglichen Backe eine Hin- und Herbewegung, die im Wesentlichen das Herzstück der Funktionsweise eines Backenbrechers ist. Sie sollte entweder aus hochfestem Stahl oder aus Gusseisen gefertigt sein und stark genug sein, um harten Materialien standzuhalten, die erheblichem Verschleiß ausgesetzt sind.

Beim Design der beweglichen Backe sollte eine Verschleißfläche integriert sein; sie ist üblicherweise mit Platten aus Manganstahl ausgekleidet, um Langlebigkeit angesichts der harten Bedingungen beim Zerkleinern zu gewährleisten. Diese Platten können bei Abnutzung leicht ausgetauscht werden. Die Effizienz der beweglichen Backe beeinflusst direkt die Leistung des Backenbrechers, da sie das Volumen des verarbeiteten Materials und die Feinheit des produzierten Endprodukts bestimmt. Die ordnungsgemäße Wartung der beweglichen Backe, einschließlich regelmäßiger Inspektion und des Austauschs von Verschleißteilen, ist entscheidend, um die langfristige Produktivität des Backenbrechers sicherzustellen.

3. Feste Backe (Backenplatte)

Die feste Backe, auch als Backenplatte bezeichnet, ist das stationäre Gegenstück zur beweglichen Backe. Sie ist fest am Rahmen verankert und stellt eine der Oberflächen dar, gegen die das Material zerkleinert wird. Wie die bewegliche Backe ist sie mit einem verschleißfesten Material, typischerweise Manganstahl, beschichtet, um der durch den Zerkleinerungsprozess ausgeübten Abrasion und Kompression standzuhalten.

Die Oberfläche der festen Backe enthält häufig Riffelungen oder Rippen, um den Griff des Materials zu verbessern und die Effizienz des Zerkleinerungsprozesses zu erhöhen. Dadurch wird ein Verrutschen des zerkleinerten Materials reduziert, und eine gleichmäßigere Größenreduktion wird erzielt. Mit der Zeit wird die Verschleißplatte auf der festen Backe abgenutzt und muss, falls möglich, umgekehrt oder ersetzt werden, um die Effizienz des Brechers zu erhalten. Regelmäßige Inspektionen und Wartungen sind daher wichtig, um ihre Lebensdauer zu verlängern und damit auch die Gesamtleistung des Backenbrechers zu erhalten.

4. Exzentrische Welle

Die exzentrische Welle ist eine sehr wichtige Komponente des Backenbrechers. Sie sorgt im Wesentlichen dafür, dass die bewegliche Backe ihre Zerkleinerungsaktion ausführen kann. Die Welle erstreckt sich durch den Rahmen und besteht aus hochfestem Stahl, um den großen Kräften standzuhalten, denen sie während des Zerkleinerungsprozesses ausgesetzt ist. Diese Exzentrizität oder Versetzung der Welle erzeugt die Schwenkbewegung der beweglichen Backe. Die Drehung bewirkt, dass sich die exzentrische Welle mit einer festgelegten Geschwindigkeit nach oben und unten zur stationären Backe bewegt und so die Geschwindigkeit und Intensität der Zerkleinerungsaktion bestimmt.

Neben der Bereitstellung der Bewegung sollte das Design der exzentrischen Welle so gestaltet sein, dass die Spannungen über die Länge verteilt werden, um Ermüdungsbrüche zu minimieren. Sie wird an beiden Enden von Lagern unterstützt, um einen reibungslosen Betrieb und die Unterstützung der radialen und axialen Lasten während des Zerkleinerungsvorgangs zu gewährleisten. Die ordnungsgemäße Schmierung und Wartung der Lager und Wellen sind entscheidend, um sicherzustellen, dass der Backenbrecher effizient und zuverlässig über einen langen Zeitraum arbeitet, ohne kostspielige Ausfallzeiten und Reparaturen zu verursachen.

Anwendungsbereiche des Backenbrechers

1. Bergbau

Backenbrecher finden eine umfassende Anwendung in der Bergbauindustrie. Sie sind unverzichtbare Werkzeuge an der Frontlinie der Erzaufbereitung, wo sie große Felsbrocken und Steine auf handhabbare Größen reduzieren, die anschließend von Mühlen oder sekundären Brechern verarbeitet werden können. Das robuste Design und die effektive Zerkleinerungsfähigkeit von Backenbrechern machen sie besonders geeignet für harte, abrasive Materialien, die in Minen häufig vorkommen. Sie steigern die Gewinnung von wertvollen Mineralien erheblich, indem sie das Erz effizient in kleine Fragmente zerlegen.

Darüber hinaus sind Backenbrecher so konstruiert, dass sie Größen- und Härtevariationen von Materialien in Bergbaubetrieben standhalten. Diese Anpassungsfähigkeit, kombiniert mit ihrer Einfachheit und Zuverlässigkeit, macht sie sowohl im Tagebau als auch im Untertagebau unverzichtbar. Regelmäßige Wartung und die einfache Bedienung tragen zusätzlich dazu bei, dass sie in der Bergbauindustrie bevorzugt werden, da sie einen kontinuierlichen Betrieb gewährleisten und zur Rentabilität von Bergbauprojekten beitragen.

2. Steinbrüche

Backenbrecher werden in der Steinbruchindustrie eingesetzt, um Steine in verschiedene Produkte wie Zuschlagstoffe, Sand und Kies zu zerkleinern, die in der Bau- und Straßenbauindustrie verwendet werden. Die Notwendigkeit konsistenter und qualitativ hochwertiger Materialien in diesen Industrien macht den Einsatz eines Backenbrechers unverzichtbar. Er stellt die erste Hauptstufe bei der Zerkleinerung von Rohmaterialien dar, die aus dem Steinbruch gewonnen werden, und reduziert diese auf Größen, die von anderen Maschinen verarbeitet oder direkt im Bauwesen verwendet werden können.

In den meisten Steinbruchbetrieben ist die Abhängigkeit von Backenbrechern groß, da sie robust, effizient und in der Lage sind, harte und abrasive Gesteinsarten gut zu verarbeiten. Diese Fähigkeit des Backenbrechers, Materialien mit einer hohen Durchsatzrate zu produzieren, macht ihn besonders wichtig, insbesondere bei groß angelegten Steinbruchbetrieben. Das zunehmende Bewusstsein für Umweltfragen unterstreicht die Vielseitigkeit des Backenbrechers, indem er durch die Produktion von recyceltem Zuschlag aus Abbruchabfällen zu nachhaltigen Baupraktiken beiträgt.

3. Recycling von Bau- und Abbruchabfällen

Backenbrecher können aktiv Bau- und Abbruchabfälle recyceln, indem sie Materialien, die zuvor als Schutt galten, in hochwertige sekundäre Rohstoffe umwandeln. Dies minimiert nicht nur die Notwendigkeit für Primärmaterial, sondern reduziert auch erheblich die Umweltauswirkungen von Bauaktivitäten. Die meisten Backenbrecher zerkleinern effizient Beton, Asphalt, Ziegel und andere Bauabfälle zu Partikelgrößen, die erneut in neuen Gebäuden oder als Straßenunterbau verwendet werden können.

Im Allgemeinen handelt es sich bei den Materialien aus Bauabfällen immer um eine Mischung aus robusten Baukonstruktionen, die eine starke Zerkleinerung mit Backenbrechern erfordern. Diese Fähigkeit, mit verschiedenen Materialarten aus Bauabfällen umzugehen, macht den Backenbrecher zu einem effektiven Bestandteil von Recyclingprozessen in Richtung einer Kreislaufwirtschaft. Die Backen tragen auch dazu bei, die Belastung der Deponien zu verringern, da sie Abfälle in wiederverwendbares Material umwandeln. Dies trägt zur Reduzierung des CO₂-Fußabdrucks bei und fördert gleichzeitig die Schonung natürlicher Ressourcen – eine Leistung, die Grenzen überschreitet.

4. Labore und Pilotanlagen

Kleinformatige Backenbrecher werden in Laboren und Pilotanlagen zur Probenvorbereitung und Materialanalyse eingesetzt. Diese Anwendungen erfordern Präzision und die Fähigkeit, die Größe der zerkleinerten Probe effektiv zu kontrollieren. Solche Anwendungen verfügen in der Regel über Backenbrecher mit variabler Geschwindigkeit, um feine Anpassungen an der Größe des Outputs vorzunehmen und spezifische Testanforderungen zu erfüllen. Die Probenvorbereitung für chemische Analysen, physikalische Tests und Experimente zur Mineralaufbereitung ist entscheidend für die Entwicklung neuer Materialien, die Prüfung von Umweltproben und die Erforschung von Mineralgehalten.

Der Labor-Backenbrecher ist so konzipiert, dass er leise und effizient arbeitet. Daher ist er für den Einsatz in Innenräumen bestens geeignet. Seine kompakte Größe und die hochpräzise Zerkleinerung machen ihn besonders wichtig, insbesondere in Forschungs- und Entwicklungsprojekten, da hier die gleiche Konsistenz und Genauigkeit gewährleistet sein muss. Diese kleinformatigen Versionen traditioneller großformatiger Backenbrecher bringen dieselben Betriebsprinzipien und Einsatzmöglichkeiten mit sich, die hilfreiche Daten liefern, um größere Bergbaubetriebe und Materialverarbeitungsstrategien zu informieren.

Funktionsprinzip des Backenbrechers

Backenbrecher arbeiten nach einem einfachen Prinzip. Sie verfügen über zwei verschleißfeste Metallplatten, eine feste und eine schwingende, die das Material zwischen sich zerkleinern. Die zu zerkleinernden Materialien werden in die Oberseite der Brechkammer zwischen den Backen eingeführt. Das Material zerbricht unter den Druckkräften, die von der festen Backe ausgeübt werden, während die elliptische Bewegung der beweglichen Backe das Material gegen die feste Backe drückt, zunächst in Richtung und dann weg von der stationären Backe. Dies wird durch die exzentrische Bewegung einer Welle erreicht, die durch den Schwinghebel in den Hauptrahmen läuft. Auf diese Weise kann sich die bewegliche Backe weiter bewegen und das Material zerkleinern. Gleichzeitig kann das zerkleinerte Material die eingestellte Lücke am unteren Ende der Backen passieren.

Die Einstellbarkeit der Backenbrecher ermöglicht es dem Bediener, die Größe des zerkleinerten Ausgangsmaterials zu bestimmen, sei es für großformatige Stücke, die als Vorschub für die Sekundärzerkleinerung dienen, oder für feinere Produkte. Die Geschwindigkeit der Schwingbewegung der Backe und die Öffnung zwischen den Backen am unteren Ende – bekannt als die Einstellung der geschlossenen Seite – erlauben Variationen in der Endproduktgröße. Die Effizienz eines Backenbrechers und seine Langlebigkeit resultieren aus seiner robusten Konstruktion; er ist dafür gebaut, die härtesten Materialien zu bewältigen. Dazu gehören Backenbrecher, die sich die Mechanik der Kaubewegung menschlicher Kiefer zunutze machen und dadurch Materialien effizient zerkleinern, von Erzgewinnung bis hin zur Betonrecyclingindustrie.