Knäpperzerkleinerung mit der Fallkugel – Schutzmaßnahmen gegen Steinsplitter

Als wirtschaftliche und umweltschonende Alternative zur Knäpperzerkleinerung durch Sprengen  wird in Steinbruchbetrieben häufig die Fallkugel eingesetzt. Mit Hoch- oder Tieflöffelbagger wird die bis 6 to schwere Fallkugel angehoben und zerkleinert den Knäpper beim Aufprall.

Hierbei besteht eine erhebliche Gefährdung durch Steinsplitter sowohl für den Baggerführer als auch in der Umgebung. Erfahrungen in Betrieben zeigen, dass Steine und Splitter bis zu 300 m weit fliegen, wenn die Fallkugel auftrifft. Der Gefahrenbereich ist also vergleichbar dem Sprengbereich.

Besonders gefährdet ist der Baggerfahrer, trotz Steinschlagschutzgitter können einzelne Steine die Fronscheibe durchschlagen und ihn verletzen, vgl. folgenden aktuellen Unfallbericht: „Bei Knäpperarbeiten mit Bagger und Fallkugel durchschlug ein Spritzstein die Frontscheibe und verletzte Herrn B. an der Stirn“

Der etwa faustgroße Splitterstein mit einem Gewicht von ca. 2,5 kg passte genau zwischen die Streben des Steinschlagschutzgitters und zerstörte die aus Sicherheitsglas bestehende Frontscheibe.

Geeignete und übliche Schutzmaßnahmen am Bagger sind bisher eine Fronscheibe aus Panzerglas oder zusätzlicher Splitterschutz  durch Stahlnetze oder -siebe.

Beide Varianten haben jedoch auch Nachteile, so dass in der Praxis gelegentlich kein ausreichender Splitterschutz eingesetzt wird:

• Stahlnetze oder -siebe bewirken eine erhebliche Sichteinschränkung und werden daher nicht gerne genutzt.
• Panzerglas-Frontscheiben sind kostenintensiv besonders bei modern gestylten Baggern mit gewölbter Frontscheibe, sie sind oft nicht als Zubehör erhältlich und müssen daher als Einzelstück angefertigt werde, wobei z.T. auch Veränderungen am Rahmen erforderlich werden.

Neuartiger Splitterschutz durch Frontscheiben aus Polycarbonat

Als preiswertere geeignete Alternative können Frontscheiben aus 6 mm starkem Polycarbonat gefertigt werden. Dieses leichte und elastische, gleichzeitig aber extrem schlagzähe Material wird u.a. an modernen Schutzbrillen in Bereichen mit Splittergefährdung erfolgreich eingesetzt.

 Versuche zur Demonstration der Schlag- und Bruchfestigkeit von Polycarbonat  (Handelsbezeichnung; „Lexan“)  sind kürzlich bei der Firma Schlüter Baumaschinen-Service im westfälischen Erwitte durchgeführt worden:

Mehrere kräftige Schläge mit einem 5-kg-Vorschlaghammer auf eine 6-mm-Polycarbonat-Scheibe ergaben nur leichte Kratzer in der Oberfläche.

Zusätzlich wurde die Scheibe mit einem Hydraulikhammer am Mobilbagger mit einer Schlagenergie von 290 Joule bearbeitet. Nach einminütiger Belastung war die Scheibe örtlich etwa 10 mm eingedellt, zeigte aber keine Risse oder Ausbrüche.

Andere Einsatzgebiete für Fahrzeugscheiben aus Polycarbonat sind z.B. Scheiben an Polizeifahrzeugen zum Schutz vor Schussverletzungen oder Front- und Seitenscheiben an ICE-Fernzügen zum Schutz gegen Steinwurf-Anschläge. Hier wird das Material seit einigen Jahren erfolgreich eingesetzt.

Zusammenfassung

Diese Versuche verdeutlichen die Festigkeit und Zähigkeit von Polycarbonat-Scheiben. Sie beweisen die Eignung für Frontscheiben an Baggern gegenüber der Gefährdung durch Stein- und Splitterflug beim Knäppern mit der Fallkugel.

Die Scheiben sind heute durch die beidseitige Oberflächenvergütung weitgehend unempfindlich gegenüber Verkratzung z.B. durch Scheibenwischer-Betätigung in staubenden Bereichen. Standzeiten von über zwei Jahren in Steinbruchbetrieben wurden bereits erreicht.

Dipl.-Ing. Uwe Pätzold, StBG

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  Hammerschläge zur Demonstration der Schlagfestigkeit

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  Der Hydraulikhammertest zur Demonstration der Schlagzähigkeit

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  Polycarbonat-Scheibe nach dem Belastungstest