Elektromotor für Primär-Prallbrecher

Der Primär-Prallbrecher zerkleinert die großen Sprengblöcke aus dem Steinbruch in der ersten Stufe – nicht durch Quetschen, sondern durch Aufprall. Das Gestein gelangt durch die breite Aufgabeöffnung auf die Schlagleisten (Blow Bars) eines schweren Rotors mit großem Durchmesser, bricht und wird gegen die darüberliegenden Prallwände geschleudert. Da er bei Kalkstein, Dolomit und ähnlich mittelhartem Gestein in einer einzigen Stufe ein hohes Zerkleinerungsverhältnis und ein kubisches Produkt liefert, wird er in manchen Steinbrüchen dem Backenbrecher vorgezogen. Diese Seite behandelt den Elektromotor, der den Rotor antreibt; den allgemeinen Rahmen der Anlage finden Sie auf der Seite Elektromotoren für Brecher und Steinbrechanlagen.

Was unterscheidet den Prallbrecher in der Primärstufe?

Verglichen mit Prallbrechern der zweiten Stufe ist die Aufgabeöffnung der Primärmaschine viel größer, und es können Blöcke im Meterbereich hineingelangen. Um diese Blöcke aufzunehmen, wird der Rotor schwerer und mit größerem Durchmesser gebaut; die Schlagleisten sind dick und lang. Die Rotordrehzahl ist dagegen meist niedriger, denn das Ziel ist kein feines Produkt, sondern die Zerkleinerung des großen Blocks auf eine Größe, die die nächste Stufe verarbeiten kann.

Für den Motor ist die Folge klar: eine größere rotierende Masse, ein längerer Hochlauf und ein tieferer Drehzahleinbruch, wenn ein Block auftrifft. Beim Primär-Prallbrecher wird der Motor weniger nach der Dauerbrechleistung als danach ausgewählt, ob er diese Massenträgheit und die Stoßspitzen bewältigen kann.

Aufprall großer Blöcke und der Rotor als Energiespeicher

Trifft ein großer Block auf eine Schlagleiste, gibt der Rotor schlagartig einen Teil seiner kinetischen Energie an das Gestein ab, und seine Drehzahl fällt. Der schwere Rotor wirkt hier wie ein Energiespeicher: Er deckt den Großteil des Stoßes aus seiner eigenen Geschwindigkeit, und der Motor bringt die verlorene Drehzahl bis zum nächsten Block wieder zurück. Folgen die Blöcke häufig und dicht aufeinander, kann sich der Rotor nicht erholen, und der Motorstrom bleibt lange über dem Nennwert.

Deshalb ist die Abstimmung zwischen Aufgeber und Brecher wichtig. Wird die Geschwindigkeit des Aufgebers vor dem Brecher an den Strom des Brechermotors gekoppelt, verlangsamt sich die Beschickung bei steigendem Strom, und der Rotor erholt sich. Trennt der Rost vor dem Aufgeber das Feinmaterial ab und leitet es am Brecher vorbei, wird der Rotor nur mit dem Gestein belastet, das tatsächlich gebrochen werden muss. Gelangt ein nicht brechbares Eisenteil in den Brechraum, weichen die Prallwände über Federn oder Hydraulik zurück; das ist die Sicherheitseinrichtung der Maschine.

Große Massenträgheit: Anlaufzeit und Anlaufverfahren

Der Rotor eines Primär-Prallbrechers hat ein wesentlich größeres Massenträgheitsmoment als viele Maschinen gleicher Leistung. Während der Motor diese Masse aus dem Stillstand auf Nenndrehzahl bringt, zieht er lange einen Strom nahe dem Anlaufstrom; die Dauer kann sich der zulässigen Blockierzeit des Motors nähern. Rotorträgheit, Riemenscheibenverhältnis und die vom Brecherhersteller vorgesehene Anlaufzeit sind die drei Grunddaten, die Sie uns für die Motorauswahl mitteilen sollten.

Bei Motoren dieser Größe wird der Direktanlauf selten gewählt, da er Netz und Riemen stark belastet. Ein Sanftanlasser begrenzt den Strom, senkt aber auch das Drehmoment; beim schweren Rotor verlängert sich der Anlauf dadurch weiter. Da ein Frequenzumrichter hohes Drehmoment bei geringem Strom liefern kann, setzt er sich bei großen Primärbrechern zunehmend durch. In manchen Anlagen sorgt eine hydraulische Kupplung zwischen Motor und Rotorscheibe dafür, dass der Motor zunächst lastfrei hochläuft. Welches Verfahren geeignet ist, entscheiden Transformatorleistung, Kabellänge und die Vorgaben des Brecherherstellers gemeinsam. Zur Überwachung der Wicklung bei langen Anläufen sind PTC-Thermistoren oder PT100 als Bestelloption erhältlich.

Riemenscheibe, Riemen und Motoranordnung

Beim Primär-Prallbrecher erfolgt die Kraftübertragung meist über mehrrillige Keil- oder Schmalkeilriemen. Wegen der niedrigen Rotordrehzahl ist ein großes Übersetzungsverhältnis nötig; daher sind sechspolige Motoren (1000 U/min) häufig, bei manchen Maschinen werden ein vierpoliger Motor und ein größeres Übersetzungsverhältnis bevorzugt. Dass der Riemen etwas durchrutschen kann, dämpft den Aufprall eines Blocks und das Öffnen der Prallwände teilweise.

Der Motor sitzt in der Regel neben dem Brecher auf einem Spannschlitten oder einer Wippe, mit der die Riemenspannung eingestellt wird; die Fußausführung B3 ist verbreitet. Die große Riemenscheibe belastet das antriebsseitige Motorlager mit einer erheblichen Radialkraft; wichtig ist, die Scheibe bis an den Wellenbund zu montieren und die Riemen immer satzweise zu wechseln. Beim Wenden oder Wechseln der Schlagleisten wird der Rotor arretiert; vor dieser Arbeit den Motor spannungsfrei zu schalten und gegen Wiedereinschalten zu sichern, sollte Teil der Wartungsanweisung sein.

Umgebung und Wartung

Der Primär-Prallbrecher arbeitet unter dem Bunker, im Freien und in starkem Staub. Unsere Motoren haben ein Gehäuse in Schutzart IP55 und Isolationsklasse F; Staub auf den Kühlrippen verringert jedoch die Kühlung, und in Verbindung mit langen Anläufen erwärmt sich die Wicklung schneller als erwartet. Empfohlen werden regelmäßige Reinigung der Lüfterhaube, ein einfacher Schutz gegen Sonne und Regen und bei langen Stillständen im Winter eine Stillstandsheizung. Wasser zur Staubbindung sollte nicht direkt auf den Motor gerichtet werden.

Mit verschleißenden oder gebrochenen Schlagleisten gerät der Rotor aus dem Gleichgewicht, und die Vibration überträgt sich über Riemen und Fundament auf den Motor. Eine Schwingungsmessung nach dem Leistenwechsel und die Kontrolle der Fußschrauben am Motor schützen die Lagerlebensdauer.

Beispielmotoren

Diese Modelle dienen zur Orientierung; die endgültige Auswahl bestimmen Rotorträgheit und Last des Brechers, gewünschte Drehzahl, Montage und Bedingungen vor Ort. Als Werte: Das Modell 355M1-6 liefert bei 990 U/min ein Nenndrehmoment von 1543 Nm, das Modell 355M2-6 von 1929 Nm. Bei all diesen Leistungen beträgt der Servicefaktor 1,15; die Reserve ist für kurze Stöße gedacht, nicht für dauerhafte Überbeschickung.

Erforderliche Angaben für die Angebotsanfrage

Nennen Sie uns die Maschinendaten Ihres Primärbrechers (Marke, Modell, Maulweite), die erforderliche Leistung (kW) und Drehzahl (U/min), die Spannung vor Ort, die Bauform, Riemenscheibendurchmesser und Riementyp, das geplante Anlaufverfahren, den Einsatz eines Umrichters und die Stückzahl. Ein Foto vom Typenschild des vorhandenen Motors beschleunigt den Abgleich. Für den Umrichterbetrieb in dieser Leistungsklasse behandelt die Seite Umrichtergeeignete Elektromotoren die Themen Kühlung bei niedriger Drehzahl und Kabelfilter.

Modelle großer Leistung finden Sie in der Baureihe mit Graugussgehäuse, die Preise in unserem Shop. Für WhatsApp und Telefon nutzen Sie unsere Kontaktseite.

Häufig gestellte Fragen

Warum wird der Motor eines Primär-Prallbrechers beim Anlauf so lange belastet?

Der Rotor ist sehr schwer und hat einen großen Durchmesser; bis der Motor diese Masse auf Nenndrehzahl gebracht hat, zieht er hohen Strom. Ein Anlauf mit leerem Rotor und ein zur Massenträgheit passendes Anlaufverfahren entlasten Wicklung und Netz.

Sollte beim Primärbrecher ein 6-poliger oder ein 4-poliger Motor gewählt werden?

Da die Rotordrehzahl niedrig ist, kommt ein 6-poliger Motor mit einem kleineren Riemenscheibenverhältnis aus und liefert bei gleicher Leistung ein höheres Wellendrehmoment. Auch ein 4-poliger Motor ist möglich; die Entscheidung richtet sich nach der Riemenscheibenberechnung des Brecherherstellers.

Was tun, wenn der Motorschutz bei aufeinanderfolgenden großen Blöcken auslöst?

Die Kopplung der Aufgebergeschwindigkeit an den Strom des Brechermotors und das Absieben des Feinguts am Rost geben dem Rotor Zeit, sich zu erholen. Außerdem sollte geprüft werden, ob die Einstellung des Motorschutzes zum Typenschildstrom und zur Anlaufzeit passt.

Worauf ist beim Wechsel der Schlagleisten auf der Motorseite zu achten?

Vor dem Wechsel muss der Motor spannungsfrei geschaltet und gegen Wiedereinschalten gesichert werden. Danach wird geprüft, ob die Leisten paarweise gegenüberliegend und mit gleichem Gewicht montiert sind; außerdem werden Riemenspannung und Fußschrauben am Motor kontrolliert.