Bagger oder Frontschaufel Wahl
Europa scheint Ost gegen West aufgeteilt werden, ob Frontschaufel oder Baggerbagger sind am besten für Steinbruchanwendungen. Claire Symes wirft einen Blick auf die Vorteile jedes Ansatzes
Die Wahl der Ausrüstung in Steinbrüchen wird manchmal durch das Layout und die Geologie des Steinbruchs beeinflusst, aber in einigen Fällen wird die Auswahl eher von regionalen Vorlieben bestimmt. Große Bagger scheinen ein Paradebeispiel zu sein – viele westeuropäische Steinbrüche bevorzugen Baggerbagger, während weiter östlich Schaufelbagger bevorzugt werden.
Die Aufteilung scheint auf historischen Präferenzen zu beruhen und wird hauptsächlich aufgrund der Fähigkeiten des Bedieners und der Wartungserfahrung fortgesetzt. Aber was genau sind die Vor- und Nachteile jedes Ansatzes? „Die Wahl des Baggers variiert auch mit der geografischen Region – in Ost- und Mitteleuropa sind Frontladerschaufelbagger häufiger, aber in Westeuropa dominieren Rückschlagmaschinen“, sagte 3616 Hitachi Construction Machinery Europe (HCME) Area Sales Manager für schwere und Bergbaumaschinen Malcolm Edwards.
„In den 1980er Jahren war alles über 100 Tonnen eine Frontschaufelmaschine überall in Europa, aber der Trend hat sich in den letzten acht bis 10 Jahren umgekehrt und jetzt sind 80% der Maschinen Backaktoren.“ Laut Edwards ist ein Teil der Wahl Vertrautheit und die Entscheidung für Geräte, die vor Ort leicht gewartet werden können. „Ich war kürzlich in einer Ölschiefermine in Estland, die alte russische Maschinen verwendet, und sie bleiben gerne bei dem, was sie gewohnt sind“, sagte er. „In Bulgarien habe ich einen Steinbruch besucht, der lieber vier elektrische 250-Tonnen-Frontschaufeln betreibt, als auf moderne Backaktoren umzusteigen, weil die Technologie einfacher ist.“
Dynamik
Der Vorteil einer Baggerladermaschine besteht darin, dass sie Material zu sich ziehen und mit dem minimalen Radius anheben, sodass die geringste Leistung und die geringsten Kräfte erforderlich sind. Bei einer Frontschaufel ist das Gegenteil der Fall – sie heben sich im maximalen Radius an. Der Energieverbrauch eines Backactors ist nicht nur geringer, sondern belastet auch die Struktur der Maschine weniger.Joachim Van de Perre, 429 Hyundai Product Engineer, sagte jedoch: „Bei Frontschaufeln muss man zwar sicher sein, dass der Ladehaufen nichts Unerwartetes enthält, da der Bediener keine klare Sicht hat, aber der Fluss der hydraulischen Kräfte ist flüssiger in einer Frontschaufel, da die Kraft direkt auf den Eimer ausgeübt werden kann. Auch die Kinematik ist mit einer Frontschaufel einfacher, da die Schaufel nicht tiefer als die Maschine gehen kann.
„Frontschaufeln arbeiten, indem sie in den Stapel drücken, weg von der Maschine, aber ein Bagger zieht das Material in Richtung des Überbaus und setzt auch den Schaufelzylinder Beschädigungen aus. Die Brechkräfte, die von einer Frontschaufel geliefert werden, sind im Allgemeinen größer, was bedeutet, dass sie mit einer größeren Schaufel arbeiten kann, was eine höhere Produktion bietet.“ 473 Volvo Construction Equipment Bagger Produktspezialist Rob Sinclair sagte: „Der Baggerfahrer hat einen besseren Blickwinkel beim Beladen von LKWs und kann das Material kontrollierter abladen, wodurch der LKW-Verschleiß reduziert wird. Wenn der Bagger richtig gearbeitet wird, wird er typischerweise um 45 Grad (oder sogar weniger) und die Frontschaufel um 90 Grad gedreht. Infolgedessen erweist sich der Bagger normalerweise als produktiver und verbraucht ausnahmslos weniger Kraftstoff, während einige argumentieren würden, dass der Schwenkverschleiß ebenfalls verringert wird.
„Weitere Vorteile sind eine bessere Fähigkeit, Brecher zu laden; Verwenden Sie einen „Spike“, um abgelagertes Material von Trichtern zu befreien; Arbeiten Sie mit einem Ripper, um das Strahlen zu reduzieren oder zu eliminieren; effektiverer Einsatz eines Hammers, um übergroßes Material zu reduzieren.“
Geologie
Edwards fügte hinzu: „Die Geologie des Steinbruchs hat auch einen Einfluss auf die Vorteile. Wenn Sie sprengen, haben nur etwa 15-20% der Steinbrüche einen sauberen Boden, und an Orten, an denen die Geologie dies nicht zulässt, bedeutet der resultierende Verschleiß, dass die Frontladerschaufel nur wenige Berührungspunkte auf den Gleisen hat, wodurch eine hohe Belastung entsteht. Aber eine Backacting-Maschine sitzt auf dem Sprenghaufen und gibt ihm viel mehr Berührungspunkte.“ Sinclair fügte hinzu, dass höhere Bänke für die Strebschaufel geeignet sind, die Standorte jedoch normalerweise an Baggerbagger angepasst werden können, wenn ein anderes Arbeitsmittel für die Baustelle als vorteilhaft angesehen wird.
„Die Botschaft, die wir von unseren Kunden bekommen, ist, dass Frontschaufeln langsamer sind“, sagt Thomas Elberskirch, Produktportfoliomanager für Bagger bei 394 Case. „Der Hauptvorteil einer Frontschaufel ist ihre Fähigkeit, auf engstem Raum zu arbeiten, was in einigen Teilen eines Steinbruchs nützlich sein kann. Eine Baggerladermaschine benötigt eine Plattform, von der aus gearbeitet werden kann, was mehr Platz erfordert.“ Laut Van de Perre ist der Betrieb einer Frontschaufel im Steinbruch sicherer, da die Gefahr des Umkippens oder der Instabilität geringer ist.
Size matters
„Die Größe des Baggers kann direkt mit der Produktion eines Steinbruchs zusammenhängen“, sagte Edwards „Steinbrüche, die 500.000 Tonnen Zuschlagstoffe pro Jahr produzieren, würden im Allgemeinen eine 52-Tonnen-Maschine haben, während eine Produktion von 750.000 Tonnen einen 60- bis 70-Tonnen-Bagger benötigen würde und Steinbrüche mit einer Million Tonnen Produktion wahrscheinlich eine 80-Tonnen-Maschine benötigen.
„Aber das ändert sich mit dem Trend zum Laden und Schleppen von Auftragnehmern. Viele Steinbrüche wollen drei Monate lang arbeiten, um mit Auftragnehmern genügend Zuschlagstoffe für das gesamte Jahr zu produzieren. Infolgedessen verwenden die Auftragnehmer übergroße Maschinen für die Produktion des Steinbruchs, um diese Nachfrage zu befriedigen. Dieser Trend stimuliert die Nachfrage nach größeren Baggern.
„Der Nachteil ist, dass die Steinbrüche es schwierig finden, spezielle Aufträge zu erfüllen, aber es wird immer häufiger in Westeuropa.“ Der Kunde wünscht sich laut Elberskirche vor allem ein besser passendes Produkt. „Wir haben unser Sortiment erweitert, um dieser Nachfrage gerecht zu werden“, sagte er.
„In Mittel- und Südeuropa gibt es einen Trend zum Einsatz von Baggern mit 60 bis 70 Tonnen und vielleicht einer 45 bis 50 Tonnen schweren Maschine zum Sortieren, aber in Deutschland bevorzugen sie kleinere Maschinen – im Bereich von 35 bis 50 Tonnen. Um diesem Bedarf gerecht zu werden, haben wir kürzlich ein spezielles Massenaushubmodell in der 47tonne-Klasse hinzugefügt.“
Future power
„Wir sind immer auf der Suche nach Möglichkeiten, die Betriebskosten weiter zu senken, und eine der jüngsten Entwicklungen war die Regeneration hydraulischer Energie, um schnellere Zykluszeiten bei niedrigeren Kraftstoffkosten zu erzielen“, sagte Edwards.
„Auf einer 90-Tonnen-Maschine verwendete die ältere Version 75 bis 80 Liter pro Stunde, aber die neuere mit Regeneration benötigt 65 Liter pro Stunde. Kunden haben gesagt, dass die Einsparungen einen großen Beitrag zur Bezahlung des Betreibers und eines Teils der Finanzierung leisten. Der Kraftstoffverbrauch muss jedoch im Hinblick auf den Kraftstoffverbrauch pro bewegte Tonne berücksichtigt werden.“ Die Treibstoffkosten werden mit zunehmender Aufmerksamkeit auf die Betriebskosten und mit dem Aufkommen der Motoremissionsvorschriften der Stufe IIIB, die 2011 fällig werden, stark in den Fokus gerückt.“Die nächste Stufe wird neue Kraftstoffanforderungen sowie eine geringere Kraftstoffeffizienz mit sich bringen, da sie heißer laufen muss, um die Emissionen zu verbrennen, und die Wartungskosten werden mit zusätzlicher Filtration höher sein“, sagte Edwards. „Die Motoren werden wahrscheinlich sehr empfindlich sein. Elberskirch fügte hinzu: „Es ist mehr Technologie erforderlich, um die neuen Vorschriften zu erfüllen, und jeder verfolgt einen anderen Ansatz, aber der Dieselmotor ist immer noch das bevorzugte Triebwerk.
„Hybrid-Power auf steinbruchgroßen Maschinen könnte passieren, aber noch nicht. Die Batterietechnologie ist das Hauptproblem, aber auch der höhere Preis – von rund 30% für Hybridmaschinen – ist ein Problem für die Kunden.
„Die Technologie funktioniert, aber für größere Maschinen werden anspruchsvollere Batterien benötigt. Diese Maschinen werden jedoch niemals vollständig batteriebetrieben, da einige Autos aufgrund der Änderungen der Motorlast, die von verschiedenen Teilen des Zyklus benötigt werden, mit Strom versorgt werden.“