Gut kombiniert

Aufgrund der standardisiert aufgebauten Gesamtgestaltung dieser Getriebelösung können wir ohne großartige konstruktive Neugestaltungen noch größere Brecher bauen.

Individuelle Antriebslösungen für Brecher aus standardisierten Getriebeelementen

Zusammenfassung: Im Rahmen eines Retrofit-Projekts wurde in Frankreich zur Zerkleinerung von Roh-Kalkstein ein Backenbrecher durch eine neue Center-Sizer-Lösung ersetzt. Dabei findet außer den Zerkleinerungswalzen vor allem die Getriebelösung Beachtung. Der Grund: Standardtechnik und individuelle Elemente wurden von Flender kombiniert.

Zerkleinerungsprozesse spielen bei der industriellen Aufbereitung von Primär- und Sekundärrohstoffen eine zentrale Rolle. Mit ihrer über 170-jährigen Firmengeschichte gehört die Hazemag & EPR GmbH mit Sitz in Dülmen südwestlich von Münster zu den ersten Adressen, wenn es um qualitativ hochwertige Zerkleinerungsanlagen geht. Außer den Zerkleinerungswalzen sind vor allem die Antriebe besonders gefordert, was am Beispiel eines Retrofit-Projekts zur Kalksteinzerkleinerung in Frankreich deutlich wird. Der Verantwortliche für die Center-Sizer-Brecher bei Hazemag bestätigt: Sobald ein neues Brecherprojekt startet, kümmern wir uns zuerst um das Getriebe.

Hintergrund ist zum einen die Komplexität einer solchen Getriebelösung und zum anderen die üblicherweise lange Lieferzeit. Anders bei dem hier vorgestellten Projekt: In der für Frankreich bestimmten Center-Sizer Brecherlösung (HCS), bei der zwei Walzen gegenläufig zur Mitte drehen, entschied sich Hazemag für zwei H3SH-Stirnradgetriebe von Flender. Deren Vorteile liegen in der kompakten Bauweise, dem standardisierten Aufbau sowie der daraus resultierenden kurzen Lieferzeit.

Das Ziel: Feinanteil im Brechmaterial reduzieren

Aufgabenstellung der Center-Sizer-Brecherlösung war es, einen in die Jahre gekommenen Backenbrecher zu ersetzen und gleichzeitig die Leistungsfähigkeit der Anlage zu erhöhen. Wichtig war auch, die geometrische Form der Kalksteine nach dem Brecher in Größe und Form zu optimieren. So sind zum einen Kalksteine mit einer Größe von unter 40 mm nicht mehr für den Kalkbrennprozess geeignet und werden ausgesiebt. Dies erzeugt Mehrkosten für das Handling des gesamten Materials. Zum anderen ist das sogenannten Überkorn, also zu große Stücke, für den Brennprozess problematisch, da der chemische Vorgang der Kalzinierung im Ofen nicht vollendet wird. Der Kunde berichtet: Mit unserer Lösung konnten wir den Feinanteil im Brechprodukt um fünf Prozent reduzieren und auch das ‚Überkorn’ deutlich begrenzen.

Vereinfachung der Gesamtkonstruktion

Flender lieferte an Hazemag zum ersten Mal für die Getriebebaugröße H3SH15 ein ungeteiltes Gehäuse, das wesentlich kompakter gebaut ist als die geteilte Gehäusevariante. Daraus ergibt sich eine höhere Gesamtsteifigkeit und die Gefahr von Leckagen wird reduziert. Aufgrund der eingeschränkten Platzverhältnisse war eine kompakte Bauweise nötig, damit die HCS-Brecherlösung in den vorhandenen Bauraum passt. Mehr noch: Um die beiden Stirnradgetriebe möglichst nah zueinander zu platzieren und so den vorgegebenen Achsabstand von 850 mm ohne Probleme zu realisieren, erhielt das geschweißte Stahlgehäuse eigens ein verkürztes Heckmaß. Hazemag bestätigt: So konnten wir die Stirnradgetriebe mit einem Abstand von wenigen Zentimetern zueinander platzieren, was die Gesamtkonstruktion des HCS spürbar vereinfacht.

Individuelle Systemlösungen aus Standardelementen

Ein entscheidender Pluspunkt der hier eingesetzten Getriebelösung ist, dass Standardkomponenten individuell an die Kundenvorgaben angepasst wurden. Auf diese Weise ist für Hazemag in den vergangenen Jahren ein Baukastensystem entstanden, das ohne großen Aufwand für unterschiedliche Brecherkonfigurationen übernommen werden kann.

Mit einem Übersetzungsverhältnis von eins zu vierzig rotieren die Brecherwalzen etwa 37 Mal pro Minute und zerkleinern dabei den Roh-Kalkstein. Das Drehmoment der Motoren wird über die Strömungskupplung FLUDEX FGD 565 auf das Stirnradgetriebe übertragen. Dieses ist deshalb wichtig, weil kurzzeitige Blockierungen während der Brechvorgänge zu hohen Stromspitzen in den Elektromotoren führen würden. Hinzu kommt: Durch die hohe kinetische Energie in den Motoren wäre das Risiko von Beschädigungen im Antriebsstrang gegeben. Um beides zu vermeiden, dämpfen die hydraulischen Kupplungen solche Belastungsspitzen, ohne das Drehmoment – und damit die Brecherleistung – abreißen zu lassen. Hierzu wird das Kippmoment der Motoren genutzt, das im vorliegenden Fall kurzzeitig bis zum 4,4‑fachen des Nenndrehmoments erreichen kann. Der Kunde erklärt: Durch diesen Systemaufbau sparen wir uns riesige Schwungscheiben, wie sie andere Brecher brauchen.

Brechergetriebe-Gesamtlösung mit Potenzial

Als Gesamtlösung zeigt das H3SH‑Stirnradgetriebe von Flender eine Reihe von Vorteilen. Ein entscheidender Punkt ist, dass das Getriebe als Einheit für die Wandmontage ausgeführt wurde. Es lässt sich dadurch seitlich an den Center Sizer anschrauben und benötigt so keinen zusätzlichen Engineering-Aufwand für einen Befestigungsrahmen und spart zudem Gewicht und Bauraum.

Der Kunde fasst zusammen und gibt dabei einen Ausblick: Aufgrund der standardisiert aufgebauten Gesamtgestaltung dieser Getriebelösung können wir ohne großartige konstruktive Neugestaltungen noch größere Brecher bauen. So wären seiner Einschätzung nach Center-Sizer-Brecher mit Walzendurchmessern von 1,30 m und Walzenlängen von 4 m kein Problem. Damit ist das Unternehmen bestens gerüstet für die Herausforderungen der Zukunft.

Autor: Stefan Heyne

Strömungskupplungen dämpfen Stöße, damit das Getriebe und die Brecherwalzen im rauen Alltagsbetrieb keinen Schaden nehmen.

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