Welcher ist der korrekte Arbeitsdruckbereich für hydraulische Brecher?

Drei Druckwerte, die Sie benötigen – und warum sie alle unterschiedlich sind

Die Installation eines hydraulischen Brechers umfasst drei verschiedene Druckwerte, die häufig miteinander verwechselt werden. Der angegebene Betriebsdruck des Brechers ist der Druck, bei dem das Gerät konstruktionsgemäß betrieben wird – er steht in der technischen Datenliste und bestimmt die Schlagenergie. Die Einstellung des Sicherheitsventils des Hilfskreislaufs des Trägergeräts stellt die Druckobergrenze für den Kreislauf dar, der den Brecher versorgt – sie muss höher als der angegebene Betriebsdruck eingestellt sein, nicht gleich diesem. Der Rücklaufdruck in der Rücklaufleitung ist der Druck auf dem Öl-Rücklaufweg zum Tank – er ist in keiner technischen Datenliste angegeben, beeinflusst jedoch, ob der Kolben schnell genug zurückfahren kann, um die angegebene Schläge-pro-Minute-Zahl (BPM) aufrechtzuerhalten.

Die meisten Beschwerden über zu geringe Leistung bei korrekt dimensionierten und kürzlich gewarteten Schaltern gehen auf einen Fehler bei einer dieser drei Größen zurück. Der Schalter ist nicht defekt. Der hydraulische Kreislauf, in dem er betrieben wird, wurde nicht korrekt eingestellt. Die Behebung dauert dreißig Minuten und erfordert ein Druckmessgerät. Die Schwierigkeit besteht darin, zu wissen, welche der drei Größen zuerst gemessen werden muss – und zu verstehen, warum die Anzeige im Fahrerhaus kein zuverlässiger Ersatz für eine dieser Messungen ist.

Die typischen Nennbetriebsdruckbereiche nach Klasse geben einen Eindruck vom Leistungsumfang: Kleine Brecher an Trägerfahrzeugen mit einem Gewicht von 1–5 Tonnen arbeiten im Allgemeinen im Bereich von 90–130 bar; mittlere Brecher an Trägerfahrzeugen mit einem Gewicht von 8–20 Tonnen liegen bei 140–180 bar; schwere bergbauspezifische Brecher an Trägerfahrzeugen mit einem Gewicht von 25–50 Tonnen arbeiten bei 200–270 bar. Dies sind keine exakt einzuhaltenen Sollwerte, sondern Druckbereiche, innerhalb derer das jeweilige Modell konstruktionsbedingt optimal funktioniert. Ein dauerhafter Betrieb unterhalb der unteren Bandgrenze führt zu schwachen Schlägen. Ein Betrieb oberhalb der oberen Bandgrenze beschleunigt die Dichtungsverschleißrate. Beide Fälle haben messbare, vorhersehbare Folgen.

Vier Druckfehler – Symptom, Ursache, Lösung

Die nachstehende Tabelle behandelt die vier Fehler, die für den Großteil der druckbedingten Leistungsprobleme verantwortlich sind. Die Spalte „Ursache“ erläutert den physikalischen Mechanismus – nicht nur, was fehlerhaft ist, sondern auch, warum sich das jeweilige Symptom zeigt.

Warum ‚Einstellen und Vergessen‘ keine Druckstrategie ist

Einstellungen des Sicherheitsventils verschieben sich. Ein Ventil, das bei der Inbetriebnahme korrekt eingestellt wurde, kann sechs Monate später einen um 15 bar niedrigeren Wert anzeigen, wenn der Sitz durch Partikel verunreinigt ist oder wenn die Feder unter ständiger zyklischer Belastung eine bleibende Verformung („Set“) erfahren hat. Dies stellt keinen Fehler dar – es handelt sich um ein normales Verhalten hydraulischer Komponenten. Die Folge ist, dass ein Brecher, der bei der Inbetriebnahme noch gut funktionierte, im Laufe von Monaten allmählich an Leistung verliert, ohne dass ein einzelnes, sichtbares Ereignis diesen Leistungsabfall ausgelöst hätte. Der Bediener kompensiert dies, indem er mehr Abwärtsdruck ausübt, häufiger neu positioniert und die reduzierte Leistung auf die Härte des Materials zurückführt. Die eigentliche Ursache lässt sich innerhalb von fünf Minuten mit einem Manometer messen.

Ein praktischer Prüfplan für den Druck sieht vierteljährliche Überprüfungen bei Hochleistungsanwendungen und jeweils bei jedem Wechsel einer größeren Anbaugerätes vor, die an Maschinen mit gemischtem Fuhrpark eingesetzt werden. Die Prüfung erfordert das Anschließen eines Manometers an den Prüfanschluss des Zusatzkreislaufs – die meisten modernen Trägermaschinen verfügen über einen solchen –, das Betätigen des Brechers gegen den Boden für 30 Sekunden und das Ablesen des stabilisierten Wertes. Dieser Wert sollte 15–20 bar über dem vom Hersteller angegebenen Nennbetriebsdruck des Brechers liegen. Falls dies nicht der Fall ist, muss vor Fortsetzung der Arbeiten eine Justierung vorgenommen werden. Die Kosten für ein Manometer und dreißig Minuten Arbeitszeit sind nicht vergleichbar mit den Kosten für einen Dichtungs-Neuaufbau, der durch monatelangen Betrieb unter zu geringem Druck verursacht wurde und bei dem der Kolben über seine Toleranzgrenze hinaus abgenutzt wurde.

Ein Detail aus der Praxis, das erfahrene Bediener kennen und das in den technischen Datenblättern nicht erwähnt wird: Falls am Träger kürzlich andere hydraulische Arbeiten durchgeführt wurden – z. B. eine Pumpe überholt, der Hauptdruckbegrenzer justiert oder der Ventilblock gewartet wurde – muss der Druck im Brecherkreis stets vor der nächsten Brecher-Schicht erneut überprüft werden. Hydrauliksysteme beeinflussen sich gegenseitig. Eine Änderung stromaufwärts des Brecherkreises, die den Gesamtsystemdruck um 10 bar verschiebt, kann den Eingangsdruck am Brecher über dessen zulässigen Höchstdruck hinaustreiben, ohne dass dies sichtbar wird. Der Brecher läuft weiter, die Dichtungen beginnen zu versagen, und die Wartungsakte weisen keine offensichtliche Ursache aus, weil die jüngste Wartungsmaßnahme an der Hauptpumpe und nicht am Anbaugerät durchgeführt wurde.