Backenbrecher für effiziente Grob- und Vorzerkleinerung

Einsatzgebiete für Backenbrecher

Backenbrecher stehen in der Kette der Probenvorbereitung zur nachfolgenden Analytik immer in der ersten Reihe. Sie dienen zur Vorzerkleinerung von harten und spröden Materialien. RETSCH Backenbrecher werden überwiegend in Labor und Technikum, unter rauen Arbeitsbedingungen, aber auch online zur Qualitätssicherung von Rohstoffen eingesetzt.

Zu den Haupteinsatzgebieten zählen Baustoffe, Mineralogie und Metallurgie, Keramik und Glas, Materialwissenschaften und Umweltanalytik. Sie zerkleinern mittelharte, harte, spröde und zähe Materialien wie Erze, Schlacke, Oxidkeramik, Steinkohle oder Zementklinker. 

Die RETSCH Backenbrecher sind leistungsstarke Einschwingenbrecher und in 7 Baugrößen erhältlich. Sie werden für die Probenzerkleinerung im Labormaßstab eingesetzt, können aber, je nach Modell, auch in kundenseitige Anlagen für die kontinuierliche Zerkleinerung im Online-Betrieb integriert werden.

Backenbrecher Funktionsprinzip

Beim Einschwingenbrecher gelangt das Aufgabegut durch den rückspritzfreien Trichter in den Mahlraum. Die Zerkleinerung erfolgt in einem keilförmigen Raum, der sich zwischen der feststehenden und der von einer Exenterwelle bewegten Brechbacke bildet. Diese Brechbacke folgt einer elliptischen Bewegungsbahn. Dadurch wird Aufgabegut mittels Druckbeanspruchung zerkleinert und nach unten geführt. Sobald das Gut feiner als der eingestellte Brechspalt ist, fällt es aus dem Backenbrecher in einen herausnehmbaren Auffangbehälter.

_{Beispiel Funktionsprinzip BB 100}

Technische Einflüsse auf die Zerkleinerungsleistung

Das Einzugsverhalten eines Backenbrechers ist abhängig von Öffnungswinkel (1) und Form der Brechbacken, der drehzahlabhängigen Geschwindigkeit und dem Bewegungsverhalten des Viergelenks. Während eines Umlaufs des Viergelenks bewegt sich die Brechbacke in vertikaler und horizontaler Richtung. Dabei bewegt sich die Spaltweite ständig zwischen einem Minimum und einem Maximum (2). Die nominelle Spaltweite wird beim Minimum eingestellt.

Das Zusammenspiel aus sehr kleinem Öffnungswinkel der Brechbacken, einer geringen Spaltweitenänderung zur eingestellten Spaltweite und einer sehr hohen Drehzahl führt zu einer extrem guten Zerkleinerungsleistung. Dies ist z. B. bei Tischgeräten wie dem Backenbrecher BB 50 der Fall.

Liegen dagegen eine langsame Drehzahl und ein großer Öffnungswinkel vor, werden auch bei mittlerer Spaltweitenänderung zur eingestellten Spaltweite eher grobe Endfeinheiten erreicht. Diese Kombination trifft man vor allem bei Standgeräten, die große Probenstücke aufnehmen können, wie zum Beispiel der Backenbrecher BB 300. 

Das Zerkleinerungsverhältnis eines Backenbrechers ergibt sich aus der maximal erreichbaren Endfeinheit bezogen auf die maximale Aufgabekorngröße. Für Retsch Backenbrecher liegt dies zwischen 26 und 220. Ein hoher Wert spiegelt die Kapazität zur Aufnahme großer Probenstücke bei starker Zerkleinerungsleistung wider, wodurch sich hohe Endfeinheiten erreichen lassen.

Material der Brechbacken

Bei einer mechanischen Zerkleinerung von Feststoffen kommt es unweigerlich zu einer Abnutzung der Mahlwerkzeuge, dem sogenannten Abrieb. Das heißt, dass bei einer Vermahlung, beispielsweise mit Mahlwerkzeugen aus Stahl, zu einem gewissen Anteil Stahlbestandteile sowie Schwermetalle, Chrom usw., in die Probe eingetragen werden können. In der Regel bewegt sich der Abrieb im ppm- oder ppb-Bereich.

Nichtsdestotrotz sollte die Vermahlung so kontaminationsneutral wie möglich durchgeführt werden. So ist es zum Beispiel bei einer späteren Analytik auf Schwermetalle ratsam, Brechbacken aus einem Material zu wählen, das möglichst wenig oder keine Schwermetalle aufweist. Auch die Abriebfestigkeit spielt eine Rolle, die je nach Material unterschiedlich ausfällt.

Brechbacken für Backenbrecher von RETSCH sind erhältlich in den Werkstoffen

• Manganstahl
• rostfreier Stahl
• rostfreier Stahl 316L
• NiHard4
• Wolframcarbid
• Zirkonoxid

^{Die Form der Brechbacken wird bestimmt durch Wölbung und Profilierung}

Stahl und Gusseisen

Stähle sind Eisen-Werkstoffe, deren Kohlenstoffgehalt im Allgemeinen kleiner als 2% ist. Chemisch betrachtet handelt es sich bei dem Werkstoff Stahl um eine Legierung aus Eisen und Eisenkarbid. Um die chemischen und mechanischen Eigenschaften von Stählen zu beeinflussen, werden andere Metalle zugesetzt (z. B. Chrom und Mangan).

Gusseisen ist im Gegensatz zu Stahl durch einen Kohlenstoffanteil über 2% hart und spröde. Gusseisen wird daher nicht geschmiedet, sondern in die passende Form gegossen.

• Manganstahl
  Der Mangangehalt liegt zwischen 12% – 14%, der Kohlenstoffgehalt zwischen 1% - 1,2%. Manganstahl erreicht Härtewerte von über 600 HV (ca. 55 HRC).
   
• rostfreier Stahl
  Korrosionsbeständiger Stahl mit einer hauchdünnen, nicht sichtbaren oxidischen Schutzschicht, die sich bei Chromgehalten >12% bildet. Der Korrosionswiderstand nimmt mit dem Chromgehalt des Stahls zu.
   
• rostfreier Stahl 316L
  Rostfreier Stahl mit einer Kombination aus hohem Chromgehalt 17-19 % und sehr niedrigem Kohlenstoffgehalt <0,03 %. Hohe Korrosionsbeständigkeit auch in chlorhaltigen Medien und hohe Säurebeständigkeit.
   
• Stahl für schwermetallfreie Zerkleinerung 1.1750 | 1.0038
  Diese Stähle sind chrom- und nickelfrei und können, soweit ein möglicher Eisenabrieb nicht stört, für die Probenzerkleinerung zur Schwermetallanalytik eingesetzt werden. Sie verfügen über eine Härte von bis zu 62 HRC und sind nicht korrosionsbeständig.
   
• Gusseisen NiHard4
  Hochlegiertes Gusseisen mit sehr hoher Verschleißfestigkeit und sehr hohem Widerstand gegen Stoßbelastung. Die Härte liegt durch einen hohen Kohlenstoffgehalt von 2,6 - 32% bei 550 – 700 HBW.

Keramik

Als Keramik bezeichnet man eine Vielzahl anorganischer, nicht-metallischer Werkstoffe, die unter Zugabe von Wasser geformt, bei Raumtemperatur getrocknet und anschließend durch einen Brennprozess (Sintern) ausgehärtet werden, und so ihre charakteristischen Eigenschaften erhalten.

• Wolframcarbid
  Wolframcarbid zählt zu den Hartmetallen. Ein Kobaltanteil von 6 – 10% erhöht die Zähigkeit des Werkstoffs und minimiert den Abrieb. Kennzeichnend für Wolframcarbid ist die sehr hohe Härte und die Verschleißfestigkeit.
   
• Zirkonoxid
  Der Hauptrohstoff für die Herstellung von Zirkonoxidkeramik (ZrO₂) ist das Mineral Zirkon (ZrSiO₄). Aus ihm wird durch Schmelzen mit Koks und Kalk ZrO₂ gewonnen. Zirkonoxid ist sehr stabil gegen thermische, chemische und mechanische Einflüsse und darum sehr gut für Mahlwerkzeuge geeignet.

Backenbrecher - FAQ