ThyssenKrupp Fördertechnik auf der BAUMA 2004

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1 ThyssenKrupp Fördertechnik auf der BAUMA 2004 Präsentation von Backenbrecher, Testgerät für Gesteins-Festigkeiten und Anwendungs-Testmaschine für Nassaufbereitung Klaus-Reiner Esser ThyssenKrupp Fördertechnik GmbH, Ennigerloh Der weltweit tätige, im münsterländischen Ennigerloh ansässige Geschäftszweig Aufbereitungstechnik der ThyssenKrupp Fördertechnik GmbH entwickelt und baut komplette Systemanlagen zum Brechen, Sieben, Mahlen und Transportieren für die Naturstein-Industrie, den Bergbau sowie die Baustoff- und Recyclingwirtschaft - je nach Bedarf in stationären, semimobilen oder rad- bzw. raupenmobilen Ausführungen. Im Engineering-Zentrum Aufbereitungstechnik arbeiten derzeit mehr als 160 Mitarbeiter in verschiedenen, teilweise verzahnten Ingenieurteams. ThyssenKrupp Fördertechnik mit weltweit insgesamt rund Mitarbeitern ist eingebettet in den Stahl- und Dienstleistungs-Konzern Thyssen-Krupp AG, der mit rund Mitarbeitern einen Konzern-Umsatz von ca. 36 Mrd. erwirtschaftet. ThyssenKrupp Fördertechnik, BU Processing, Enningerloh präsentiert auf der Bauma 2004, Halle B2 Stand 203/302 Backenbrecher, das Testgerät für Gesteins-Festigkeiten und die Anwendungs-Testmaschine für die Nassaufbereitung. Neuentwicklungen zu Tagebaubrechanlagen und Aqua-Schwingsortierern werden vorgestellt. 1 Neue Backenbrecher-Baureihe für Hartgestein von TKF Der 62 t schwere Einschwingen-Backenbrecher Typ EB14-11/H vertritt auf dem Stand von ThyssenKrupp Fördertechnik GmbH, Ennigerloh, die neue EB-Baureihe, zu der insgesamt fünf robuste Brecher in jeweils zwei Ausführungen gehören; die "H"-Ausführungen brechen hartes bis sehr hartes Gestein mit Spitzenwerten von über 300 MPa; die "N"-Typen werden bevorzugt für mittelharte bis harte Gesteine eingesetzt. Der ausgestellte Brecher ist je nach Aufgabenstellung für kontinuierliche Durchsatzleistungen von 255 bis 530 t/h ausgelegt, wobei die Spaltweite von 135 bis 285 mm - je nach Kundenwunsch und bei allen EB-Typen - automatisch oder hydraulisch unterstützt verstellbar ist; Maulbreite und -weite betragen x mm. Angetrieben wird die Maschine von einem 200-kW-E-Motor; möglich ist auch ein 160 kw-aggregat. Durch seine kompakte Bauweise lässt sich der Brecher, wie auch der kleinere Typ EB12-10 nicht nur in stationären, sondern auch in alle mobilen und semimobilen TKF- Brechanlagen integrieren. Die Brecher der EB-Baureihe - der größte hat 150 t Gesamtgewicht, Durchsatzleistungen von über t/h und 355 kw Antriebsleistung - sind für den Einsatz in der Naturstein-Industrie, im Erzbergbau und in Hüttenwerken, in der Recyclingwirtschaft zur Zerkleinerung von Baustoffen und Schlacken sowie für zahlreiche Zweige der Grundstoff-Industrie konzipiert. 1

2 Bild 1: Der neue Einschwingen-Backenbrecher Typ EB14-11/H aus der neuen EB-Serie auf dem Probelaufstand Bild 2: Das Gehäuse des EB14-11/H wird in eine stationäre Aufbereitungsanlage eingesetzt Die wesentlichen Konstruktionsmerkmale der EB-Baureihe: Zur Verlängerung der Lebensdauer wurden Rahmen aus hochwertigem Stahl und großzügig dimensionierte Lager gewählt. Trotz der robusten Gesamtkonstruktion wurden durch Finite Element Analysen bestmögliche Materialsteifigkeiten und -verteilungen bei geringsten Gewichten erreicht. Großzügig bemessene Schwungscheiben sichern als Energieträger einen gleichmäßigen Betrieb ohne Stromspitzen und verhindern Drehzahlabfall. Alle Brechbacken bestehen aus zähhartem, hoch- und abriebfestem Manganstahl; für einfache Wechsel erhielten alle Backen Montagebohrungen für Spezialhaken. Die Befestigung der Brechbacken ermöglicht es, dass sie sich weitestgehend frei ausdehnen können. 2

3 Eine Besonderheit aller EB-Typen ist die von TKF erstmals geschaffene Möglichkeit der permanenten Brecherdiagnose durch ein wahlweise verfügbares elektronisches Steuer- und Diagnosesystem. Das im Steuerstand oder im Büro platzierte MCS Monitoring und Controlling System überwacht die wichtigsten Betriebskennwerte - das sind die Temperaturen und Schwingungen für je vier Lager sowie die Belastungen der Maschinen durch Dehnungs-Messstreifen - nach Kundenwunsch sind auch andere Betriebskennwerte erfassbar. Automatisch werden alle Kennwerte registriert; kritische Werte werden aufgezeichnet oder optisch bzw. akustisch angezeigt. Bild 3: Das im Steuerstand oder im Büro platzierte MCS Monitoring und Controlling System überwacht die wichtigsten Betriebskennwerte 2 Neue Baureihe mobiler Tagebaubrechanlagen entwickelt Für viele Tagebaugebetriebe ist der Transport von Material mit Schwerlastkraftwagen (SLKW s) bzw. Muldenkipper ein entscheidender Kostenfaktor. Durch den Einsatz von Bandanlagen lassen sich die Kosten für den Materialtransport in vielen Fällen deutlich reduzieren. Um die Distanz des Transportes mit SLKW s zu kürzen, bietet ThyssenKrupp Fördertechnik, Business Unit Mining, Essen schon seit vielen Jahren erfolgreich semimobile Brechanlagen mit einem nachgeschalteten kontinuierlichen Fördersystem (Förderbänder) an. Die Brechanlagen sind notwendig, um das Fördergut förderbandgerecht zu zerkleinern. Die Anlagen sind semimobil, damit sie dem Fortschritt des Tagebaus, d.h. der Baggerfront, entsprechend folgen können, um zu erreichen, dass die Distanz zwischen Bagger (Einschaufelbagger) und Brechanlage minimal und somit wirtschaftlich gehalten wird. Zur Erweiterung seines Produktprogramms hat ThyssenKrupp Fördertechnik, Business Unit Mining eine neue Baureihe mobiler Tagebaubrechanlagen entwickelt. Die Baureihe besteht aus drei Basismodellen mit einer Durchsatzleistung in den Klassen von t/h, t/h und

4 6500 t/h., die sowohl für Abraum als auch für Kohle eingesetzt werden können. Unter vollständigem Verzicht auf SLKW Transport können diese mobilen Tagebaubrechanlagen direkt von Hydraulik- oder Seilbaggern (Shovels) aller bekannten Hersteller beladen werden. Die Abförderung des gebrochenen Materials hinter der Brechanlage erfolgt auch hier kontinuierlich mit Förderbandanlagen. Diese mobilen Tagebaubrechanlagen werden in Modulbauweise konstruiert und bestehen - neben der tragenden Stahlkonstruktion - aus den folgenden Baugruppen: ein Raupenfahrwerk, Brechermodul, Plattenband, Aufgabebunker, Austragsband und einem schwenkbaren Abwurfausleger, der zusätzlich noch angehoben bzw. gesenkt werden kann. In Abhängigkeit von dem Material das gebrochen und transportiert werden soll, wird jede Brechanlage individuell mit dem für die Anwendung passenden Brecher ausgerüstet. Auch für die Ölsandtagebaue sind mit dem selben Ziel mobile schwenkbare Tagebaubrechanlagen entwickelt worden. Diese Anlagen haben ein Mehrraupenfahrwerk und einen sehr hohen Durchsatz. Das Dienstgewicht kommt dem von großen Schaufelradbaggern gleich. Mobile Tagebaubrechanlagen - in Kombination mit einem nachgeschalteten kontinuierlichen Fördersystem - sind sehr flexibel. Diese Flexibilität kann horizontal und vertikal ausgeweitet werden durch den zusätzlichen Einsatz von Bandwagen. 3 Mobiles Testgerät für die Ermittlung von Gesteins-Festigkeiten von TKF Die Kenntnis der Festigkeitseigenschaften der zu zerkleinernden Materialien ist bei der Projektierung und Konstruktion von Aufbereitungsmaschinen von entscheidender Bedeutung. Deshalb hat ThyssenKrupp Fördertechnik in Zusammenarbeit mit dem Institut für Aufbereitungsmaschinen der TU Bergakademie Freiberg zur Ermittlung der Festigkeitseigenschaften von Aufgabematerialien ein modifiziertes Punktlastgerät und Auswerteverfahren entwickelt, das auf dem international anerkanntem Punktlastverfahren Point-Load-Test basiert. Es ermöglicht mittels der Analyse einer begrenzten Menge von charakteristischen Materialproben - im Bereich von 10 mm Kantenlänge bis maximal Faustgröße - innerhalb kürzester Zeit die sichere und kostengünstige Ermittlung repräsentativer Kennzahlen zur Beschreibung der Festigkeitseigenschaften von Gesteinen. Im Gegensatz zu den bisher vorhandenen Applikationen erlaubt die Modifikation eine umfassende Charakterisierung der Gesteinsfestigkeit und weiterer verwandter Gesteinseigenschaften beispielsweise den PLT-Index, die spezifische Druck- und Spaltzugfestigkeit, die Deformation, die Zähigkeit/Steifigkeit, die Bruchkraft, die bruchflächenbezogene Zerkleinerungsarbeit und die Bruchwahrscheinlichkeit. Die Modifikation erhöht außerdem die Ermittlungsgenauigkeit der Gesteinsparameter. Mehrjährige Untersuchungen am Institut für Aufbereitungsmaschinen der TU Bergakademie Freiberg haben erwiesen, dass die mit dem mobilen Gerät und dem entwickelten Verfahren ermittelten Gesteinsparameter auf den Originalmaßstab, beispielsweise für Backen-, Kegel- und Kreiselbrecher sowie Sizer, übertragbar sind. Beim Punktlastversuch werden unvorbereitete Materialstücke beliebiger Form mit annähernd gleichen linearen Abmessungen zwischen zwei abgerundeten Kegelspitzen zerdrückt. 4

5 Bild 4: Mobiles Testgerät zur sicheren und schnellen quantitativen Charakterisierung der Festigkeitseigenschaften von Gesteinen von TKF Bild 5: Das mobile, rund 20 kg schwere PLT-Gerät ist in einem rollengelagerten Kofferwagen untergebracht und leicht transportabel 5

6 Das mobile, rund 20 kg schwere PLT-Gerät ist in einem rollengelagerten Kofferwagen untergebracht und leicht transportabel; verschiedene Bereiche einer Lagerstätte, im Bedarfsfall auch unmittelbar vor Ort, können so schnell und sicher analysiert werden. Auf der Bauma 2004 wird das Gerät im praktischen Einsatz an unterschiedlichsten Gesteinsproben demonstriert. 4 Neue Anwendungs-Testmaschine für die Nassaufbereitung von TKF Bei der gezielten Nassaufbereitung von Sand, Kies und Mischmaterialien in der Sand- und Kiesindustrie sowie der Baustoff-Recyclingwirtschaft können sich weder Anlagenanbieter noch Anlagennutzer auf allgemein gültige Anforderungsprofile stützen. Die Eigenschaften der aufzubereitenden Materialien sind, ebenso wie die Aufbereitungsziele, bei nahezu jeder Aufgabenstellung bzw. Gewinnungsstätte unterschiedlich. Zudem können sich die Eigenschaften des Aufgabegutes bei fortschreitendem Materialabbau stark ändern. Um bereits im Vorfeld der Investition für eine TKF-Aquaschwingsortier-Anlage den Reinigungs- und Klassierprozess unter individuellen Praxisbedingungen analysieren zu können, entwickelte die ThyssenKrupp Fördertechnik GmbH, BU Processing, Ennigerloh, eine neue Anwendungs- Testmaschine, die erstmals auf der Bauma 2004 ausgestellt wird. Bild 6: 3-D-Computerbild der neuen Anwendungs- Testmaschine für die gezielte Nassaufbereitung von Sand, Kies und Mischmaterialien in der Sand- und Kiesindustrie sowie der Baustoff-Recyclingwirtschaft Auf dem Messestand von TKF wird diese Testmaschine im Durchlaufbetrieb und mit manueller Beschickung demonstriert. Als Aufgabegut wird verunreinigter Sand verwendet. 6

7 5 Neue Aqua-Schwingsortierer von TKF Nachdem sich die Patentrechte für Aqua-Schwingsortierer wieder bei der ThyssenKrupp Fördertechnik GmbH befinden, präsentiert der Ennigerloher Aufbereitungszweig des Unternehmens auf der Bauma 2004 neue Maschinen der Typen ASS (Sand) und ASK (Kies). Der Sand- und Kiesindustrie sowie der Baustoff-Recycling-wirtschaft werden hiermit leistungsstarke und effiziente Konzeptionen für die Nassaufbereitung von Sand, Kies und Mischmaterialien angeboten. Bild 7: Funktionsprinzip von Aqua-Schwingsortierern Mit den Aqua-Schwingsortierern, die sich leicht auf individuelle Betriebsbedingungen anpassen lassen, werden gezielt organische, quellfähige Verunreinigungen und Stoffe mit geringen spezifischen Gewichten aus Baustoffen wie Sand und Kies abgeschieden - die Dichte solcher Verunreinigungen darf größer als 1 kg/dm³ sein wie Holz, Kohle, Kunststoffe. Bei der Produktion von Sanden mit erhöhten Qualitätsanforderungen werden zudem überschüssige Feinsande separiert. Bild 8: Gesamtansicht der Kies- und Sandaufbereitung der KRK- Karsdorf 7

8 Durch die Kombination von verschiedenen, mit einer Schwingbewegung überlagerten, Wirkprinzipien in einer Maschine wird das Aufgabematerial in Aqua-Schwingsortierern besonders wirksam und wirtschaftlich gereinigt und klassiert. Wesentliche Wirkprinzipien sind die Aufstromklassierung im Setzbett mit Bildung einer Schwertrübe, die Gegenstromsortierung im Aufstrombereich, in der Beruhigungszone und an der Rückwand sowie die Entwässerungszone vor dem Produktaustrag. Bei der Kiesversion ASK wird anstelle der Entwässerungszone eine Klassierstrecke / Siebstrecke angeordnet. Aqua-Schwingsortierer für Sand ASS werden mit einem als Aufgabeorgan dienendem statisch angeordneten Voreindicker zur Homogenisierung des Aufgabematerials ausgestattet. Wesentliche Vorteile der Aqua-Schwingsortierer gegenüber herkömmlichen Einrichtungen zur Reinigung und Klassierung von Baustoffen sind die Vereinigung mehrerer Verfahrensschritte in einer Maschine - wodurch die Investitions- und Betriebskosten für die Anlage drastisch gesenkt werden - die hohe Qualität der Endprodukte bei geringem Wasserverbrauch sowie die komfortable und sichere Anpassung der Maschinen an verschiedene Aufgabenstellungen. Bild 9: Aquaschwingsortierer Typ ASS 20/48 im Einsatz Quellen Bilder: TKF Aufbereitungstechnik 8

9 Autor ThyssenKrupp Fördertechnik GmbH Aufbereitungstechnik Schleebergstr. 12, (D) Ennigerloh KRE-Pressebüro Klaus-Reiner Esser Postfach 1154, (D) Erftstadt Tel.: +49 (0) 2524/30-0 Fax: +49 (0) 2524/2252 Tel: +49 (0) 2235/72200 Fax: +49 (0) 2235/ Internet: 9