Der Tertiärbrecher übernimmt in der dritten Stufe der Brechanlage vorgebrochenes und gesiebtes Gestein und verarbeitet es zu Sand und feinem Splitt. In dieser Stufe wird am häufigsten ein Tertiär-Prallbrecher mit horizontaler Welle eingesetzt; in manchen Anlagen übernimmt ein Vertikalbrecher oder ein fein eingestellter Kegelbrecher dieselbe Aufgabe. Diese Seite geht vom Tertiär-Prallbrecher mit horizontaler Welle und dem ihn antreibenden Drehstrommotor aus. Die gesamte Brech- und Siebanlage und die übrigen Maschinen fasst die Hauptseite Elektromotoren für Steinbrechanlagen zusammen.

HEM Motor Drehstrom-Elektromotor mit Graugussgehäuse – Beispielmotor für den Antrieb eines Tertiärbrechers (dritte Stufe)
Das Foto zeigt einen Drehstrommotor von HEM Motor, wie er den Rotor eines Sandbrechers der dritten Stufe per Riemen antreiben kann; der Brecher selbst ist nicht abgebildet.

Aufgabe der dritten Stufe: Sand herstellen

Das Gestein, das in den Tertiärbrecher gelangt, ist klein, doch das gewünschte Produkt ist noch viel feiner. Die Feinheit entsteht durch die hohe Rotordrehzahl und durch das wiederholte Aufprallen des Gesteins in der Brechkammer. Deshalb drehen die Rotoren dieser Brecher schneller als in den vorherigen Stufen, und im unteren Bereich der Kammer befindet sich meist eine Mahlbahn oder eine verstellbare untere Prallschwinge.

Für den Motor bedeutet das trotz kleinem Aufgabegut eine kontinuierlich hohe Last. Die pro Tonne Sand aufgewendete Energie ist höher als bei grobem Splitt; je größer der Feinanteil, desto höher die Motorlast. Der Tertiärbrechermotor läuft über ganze Schichten nahe der Nennlast; bei der Motorauswahl ist daher weniger die kurze Spitze als die dauerhafte thermische Last ausschlaggebend.

Geschlossener Kreislauf und Umlaufmenge

Der Tertiärbrecher arbeitet fast immer im geschlossenen Kreislauf mit einem Sieb. Das Überkorn, das nicht durch das Sieb geht, gelangt über ein Band zurück in den Brecher. Diese Umlaufmenge kann einen erheblichen Teil der Gesamtaufgabe ausmachen und wächst rasch, wenn die Siebleistung nachlässt.

Am Motor zeigt sich das darin, dass der Brecherstrom über Stunden langsam ansteigt, während das Aufgabeband mit gleicher Geschwindigkeit läuft. Verschleißt das Siebgewebe oder setzen sich die Sieböffnungen bei nassem Material zu, nimmt die zum Brecher zurückgeführte Menge zu. Werden Motorstrom und Belastung des Rückführbands gemeinsam überwacht, lässt sich leichter erkennen, ob das Problem im Brecher oder im Sieb liegt. Gegen Überlast kann das Aufgabe- oder Rückführband automatisch verlangsamt werden.

Rotordrehzahl, Riemenscheibe und Umrichter

Der Rotor dreht dennoch langsamer als der Motor; der Unterschied besteht darin, dass die Untersetzung geringer ist als in den vorherigen Stufen. Üblich ist ein 4-poliger Motor, und die Motorriemenscheibe wird im Durchmesser näher an der Rotorriemenscheibe gewählt. Zur Einstellung der Sandfeinheit kann das Riemenscheibenverhältnis geändert werden; da dabei auch die Umfangsgeschwindigkeit des Riemens steigt, muss geprüft werden, ob der Riementyp für diese Geschwindigkeit geeignet ist.

In Anlagen, deren Produktnachfrage je nach Saison oder Baustelle wechselt, wird ein Frequenzumrichter bevorzugt: Über die Rotordrehzahl lassen sich mit derselben Maschine unterschiedliche Sandsieblinien erzielen. Unsere Drehstrom-Baureihen sind umrichtertauglich. In der Tertiärstufe wird der Umrichter meist nahe oder etwas oberhalb der Nenndrehzahl betrieben. Muss der Motor viele Stunden bei niedriger Drehzahl volles Drehmoment liefern, reicht sein Wellenlüfter nicht aus, und ein separat versorgter Fremdlüfter wird ergänzt; ist der Umrichter weit vom Schaltschrank entfernt, wird ein dU/dt- oder Sinusfilter am Ausgang erwogen. Beim Betrieb oberhalb der Nennfrequenz sind zusätzlich die mechanischen Grenzen des Elektromotors und die Riemengeschwindigkeit zu prüfen. Es genügt, den Umrichterbetrieb in der Bestellung anzugeben; ausführlich behandelt wird das Thema auf der Seite Elektromotoren für Frequenzumrichterbetrieb.

Nasses und klebriges Material

Bei der Sandherstellung ist das Gestein meist feucht oder wird zur Staubbindung benetzt. Feines, feuchtes Material haftet an den Wänden der Brechkammer, an den Prallschwingen und an der Austragsöffnung. Je stärker die Anbackungen werden, desto enger wird die Kammer, die Reibung um den Rotor nimmt zu, und der Motorstrom steigt, ohne dass mehr Material gebrochen wird. Ein solcher Stromanstieg deutet eher auf eine nötige Kammerreinigung als auf Überfüllung hin.

Eine weitere Folge des feuchten Materials für den Brechermotor ist die Umgebung. Nasser Staub klebt wie Schlamm an den Kühlrippen und verschlechtert die Wärmeabfuhr rasch. Das IP55-Gehäuse und die Isolationsklasse F unserer Motoren sind für Staub und Regen ausgelegt. Spritzt Wasser direkt auf den Motor oder wird das Gehäuse mit Druckwasser gereinigt, reicht dieser Schutz nicht aus; wir bitten dann darum, dass der Maschinenhersteller eine Schutzmaßnahme vorsieht oder Sie einen Sondermotor in der Bestellung angeben. Praktische Maßnahmen sind, den Motor außerhalb des Spritzbereichs des Austragsbands aufzustellen und die Gehäusereinigung in den Wochenplan aufzunehmen.

Anlauf, Verschleiß und Schutz

Der schnell drehende Rotor speichert beim Anlauf eine große Rotationsenergie. Angefahren wird stets mit leerer Kammer; das Aufgabeband darf erst laufen, wenn der Brechermotor seine volle Drehzahl erreicht hat. Das Anlaufverfahren wird je nach Transformatorleistung, Motorleistung und Rotorträgheit unter Direkt-, Stern-Dreieck-, Sanftanlauf oder Umrichter ausgewählt.

In der Tertiärstufe verschleißen Schlagleisten und Prallschwingen schnell; abgenutzte Schlagleisten verringern die Umfangsgeschwindigkeit und verschlechtern die Sandfeinheit. Manche Betriebe gleichen das durch eine höhere Drehzahl aus, wodurch die Motorleistung bis zum nächsten Schlagleistenwechsel an der Grenze bleibt. Vibrationskontrolle nach dem Schlagleistenwechsel, gemeinsamer Austausch des Riemensatzes und die Einhaltung der Nachschmierintervalle der Motorlager sind in dieser Stufe besonders wichtig. Ein in die Wicklung eingebauter PTC-Thermistor oder PT100 sowie eine Stillstandsheizung, die bei Stillstand Feuchtigkeit fernhält, sind Optionen, die der Motorbestellung hinzugefügt werden können.

Bei der Anordnung auf Riemenspannschienen ist die Fußausführung B3 am verbreitetsten. Je nach Baugröße sind auch Flansch- (B5, B14), Fuß-Flansch- (B34, B35) oder vertikale Ausführungen (V1, V3, V5, V6, V15) möglich; Wellen- und Flanschmaße bestätigen wir in der Bestellphase gemeinsam mit Ihnen.

Beispielmotoren für Tertiärbrecher

AnwendungAntriebsanordnungSchwerpunktBeispielmodell HEM
Kleiner SandbrecherKeilriemen, 4-poligDauerhafte thermische Last90 kW 1500 U/min 280M-4
Tertiärbrecher im geschlossenen Kreislauf mit SiebKeilriemen, 4-poligUmlaufmenge, Stromüberwachung185 kW 1500 U/min 315L-4
Tertiärbrecher mit Sieblinieneinstellung per UmrichterKeilriemen, FrequenzumrichterRiemengeschwindigkeit, Filter250 kW 1500 U/min 355M-4
Sandlinie mit großer KapazitätKeilriemenAnlaufverfahren, Transformatorleistung315 kW 1500 U/min 355L-4

Die Beispielmodelle dienen der Orientierung; die endgültige Entscheidung wird nach Brecherlast, gewünschter Drehzahl, Einbauanordnung und Betriebsbedingungen auf Basis der Daten des Brecherherstellers getroffen. Bei großen Baugrößen steigt das Nenndrehmoment: Das Modell 355M-4 liefert bei 1490 U/min 1602 Nm, das Modell 355L-4 bei gleicher Drehzahl 2019 Nm.

Checkliste für das Angebot

Für die Angebotserstellung benötigen wir: Marke und Typ des Brechers; erforderliche Leistung (kW) und Drehzahl (U/min); Netzspannung; Bauform und Kraftübertragung; Anlaufverfahren; bei Umrichterbetrieb, ob oberhalb der Nennfrequenz gefahren wird; Stückzahl. Wenn Sie ein Foto des Typenschilds des Motors vor Ort beifügen, finden wir das Ersatzmodell schneller.

Modelle und Preise finden Sie in unserem Shop, große Leistungen in der Kategorie Elektromotoren mit Graugussgehäuse. Für WhatsApp und Telefon wechseln Sie zur Seite Kontakt.

Häufig gestellte Fragen

Warum steigt der Strom des Tertiärbrechermotors bei konstanter Aufgabe?

Es gibt zwei häufige Ursachen: Durch nachlassende Siebleistung nimmt die Menge an Überkorn zu, die in den Brecher zurückgeführt wird, oder feuchtes Material backt in der Brechkammer an. Durch Kontrolle der Belastung des Rückführbands und des Kammerinneren lässt sich feststellen, welche vorliegt.

Belastet eine höhere Rotordrehzahl zur Verfeinerung des Sands den Motor stärker?

Ja; mit steigender Drehzahl nehmen sowohl die Zerkleinerung als auch der Leistungsbedarf zu. Bei der neuen Drehzahl sollte gemessen werden, dass der Motorstrom den Nennwert nicht überschreitet, und die Drehzahlgrenzen des Herstellers für Rotor und Riemen sind einzuhalten.

Ist in der Tertiärstufe ein Betrieb mit Umrichter oberhalb der Nennfrequenz möglich?

In einem kleinen Bereich ist das möglich, doch oberhalb der Nennfrequenz arbeitet der Motor mit konstanter Leistung, das heißt, sein Drehmoment sinkt. Lager-, Wucht- und Riemengeschwindigkeitsgrenzen müssen gesondert bewertet werden; diese Betriebsweise ist bei der Bestellung anzugeben.

Was verlängert die Lebensdauer des Motors in nasser Sandumgebung?

Die wirksamsten Maßnahmen sind: den Motor vom Spritzbereich fernhalten, eine Schutzabdeckung anbringen, Kühlrippen und Lüfterhaube regelmäßig reinigen und bei längeren Stillständen eine Stillstandsheizung verwenden.