Was verursacht einen schnellen Verschleiß von Bohreimern – und wie lässt er sich verhindern?

Material- und geologische Faktoren, die den Verschleiß beschleunigen Bohrbehälter Verkleidung

Geologische Bedingungen zählen zu den häufigsten Ursachen für einen schnellen Verschleiß von Bohreimern. Abrasive Gesteinsformationen und Bodenzusammensetzungen wirken sich unmittelbar auf die Lebensdauer der Ausrüstung aus – ihr Verständnis ermöglicht eine proaktive Risikominderung.

Abrasive Gesteinsformationen und harte Einschlüsse

Granit- und Basaltgesteinsformationen belasten Geräte erheblich, da diese Materialien extrem hart sind und oft einen Härtegrad von etwa 6 bis 7 auf der Mohs-Skala aufweisen. Diese Härte übertrifft das, was die meisten Standard-Schneidwerkzeuge bewältigen können. Bei der Arbeit in solch schwierigem Gelände verursachen große Steine und andere harte Bestandteile zahlreiche Probleme: Sie erzeugen Spannungspunkte, während die Maschinen durch sie hindurchgraben, wodurch sich bereits kleinste Risse in den Eimerzähnen und anderen Maschinenteilen bilden. Mit der Zeit führt dieses ständige Schlagen zu einem deutlich schnelleren Verschleiß als bei weicheren Gesteinen wie Schiefer oder Kalkstein. Feldtests haben tatsächlich gezeigt, dass der Verschleiß unter diesen Bedingungen etwa doppelt so schnell erfolgt. Hartmetallspitzen aus Wolframcarbid tragen zwar dazu bei, die Lebensdauer der Maschinen bei dieser Beanspruchung zu verlängern; dennoch müssen die Bediener nach längeren Phasen mit starker Stoßbelastung stets genau auf Abplatzungen oder sich lösende Teile achten.

Bodenbedingungen mit hohem Quarzgehalt oder steinreichem (kieshaltigem) Boden

Böden, die reich an Quarz sind, wirken wie ein natürliches Schleifmittel. Stellen Sie sich jeden winzigen Partikel vor, der wie feines Schleifpapier gegen die Eimeroberflächen schabt. Wenn zudem Kies darin enthalten ist, verschlechtert sich die Situation noch weiter, denn diese ständige Mahrwirkung belastet die Ausrüstung erheblich. Dies tritt insbesondere an Standorten wie Flussbetten und alten Gletschersedimenten besonders stark auf, wo die Gesteinsbrocken scharfe Kanten aufweisen, die die Geräte deutlich schneller abnutzen. Insgesamt führen diese Faktoren dazu, dass die Eimerzähne etwa ein Drittel schneller abgenutzt werden als bei der Arbeit mit klebrigem Tonboden. Vor Ort beobachten wir Folgendes:

• Vorzeitige Abstumpfung der Zähne
• Fortlaufende Ausdünnung der Seitenwände
• Beschleunigter Verschleiß der Dichtungen infolge von Schmutzeintritt

Eimer mit verstärktem Rand – mit gehärteten Lippen, versetzten Zahnmustern und dichtenden Lagergehäusen – sind für eine nachhaltige Leistung in solchen Umgebungen unverzichtbar.

Betriebliche Fehler, die zu Bohrbehälter Schnellem Verschleiß beitragen

Betriebliche Fehlhandlungen beschleunigen den Verschleiß von Bohreimern erheblich; zwei kritische Fehler dominieren dabei die Feldausfälle.

Übermäßige Eindringkraft und Überlastung

Wenn zu viel Abwärtskraft aufgebracht wird, belastet dies die Zähne des Eimers sowie die strukturellen Schweißnähte erheblich und führt zu Problemen wie frühzeitigem Rissbildung, plastischer Verformung und letztlich Ermüdungsbruch. Die Überlastung dieser Maschinen erzeugt Spannungspunkte, die über das hinausgehen, was die Werkstoffe aushalten können. Branchenstudien zeigen, dass Eimer, die über ihre zulässigen Grenzen hinaus beansprucht werden, etwa 70 % schneller ersetzt werden müssen als solche, die gemäß den Herstellervorgaben eingesetzt werden. Um diesen Schaden zu vermeiden, sollten Bediener den hydraulischen Druck in Echtzeit überwachen und sich strikt an die empfohlenen Eindringkraftwerte halten. Dies ist insbesondere bei Übergängen zwischen unterschiedlichen Bodentypen von großer Bedeutung, wo sich die Kräfte ohne Vorwarnung dramatisch ändern können.

Unzureichende Drehgeschwindigkeit und falscher Eimerverkantungswinkel

Wenn Geräte in steinigem Boden zu schnell rotieren, entsteht schädliche Reibungswärme, die die Oberflächenrostbildung beschleunigt und die Schneidkante im Laufe der Zeit schwächt. Eine falsche Neigungseinstellung führt dazu, dass bestimmte Bereiche der Schneidplatte die gesamte Belastung tragen, anstatt die Arbeitslast gleichmäßig über die gesamte Schneidfläche zu verteilen. Nehmen Sie als Beispiel quarzhaltigen Boden: Eine Abweichung von nur etwa 15 Grad vom optimalen Winkel kann den Verschleiß in diesen Bereichen um das Dreifache verschärfen. Die meisten Bediener stellen fest, dass sich eine Anpassung der Drehzahl an die Bodendichte am besten bewährt – bei verdichtetem Kies liegt dieser Wert typischerweise zwischen 12 und 18 Umdrehungen pro Minute. Wenn der Löffel beim Graben unter einem Winkel zwischen 30 und 45 Grad gehalten wird, verteilt sich der Druck gleichmäßiger auf alle Zähne und die seitliche Beanspruchung, die Werkzeuge vorzeitig beschädigt, wird reduziert.

Konstruktions- und Wartungsmängel der Ausrüstung

Unzureichende Härte und Legierungszusammensetzung der Schneidkante

Verschleißprobleme treten in der Regel aufgrund schlechter Entscheidungen bei der Auswahl des Werkstoffes auf. Schneidwerkzeuge mit einer Härte nach Rockwell unter 55 auf der HRC-Skala oder mit einem Wolframcarbid-Anteil von weniger als 15 % halten abrasiven Materialien einfach nicht gut stand. Eine Studie im International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences zeigte jedoch etwas Interessantes: Schneidkanten, die korrekt legiert sind und eine Härte von über 60 HRC aufweisen, halten bei der Bearbeitung felsigen, kieshaltigen Bodens etwa 2,3-mal länger als herkömmliche Stahlalternativen. Was geschieht, wenn diese Härtestandards ignoriert werden? Bei normalem Einsatz bilden sich bereits sehr schnell mikroskopisch kleine Risse, die sich rasch ausbreiten und einen beschleunigten Verschleiß nicht nur an den Eimerlippen, sondern auch an den Adapterverbindungen und allen Montagestellen verursachen.

Unzureichende Inspektion, Aufarbeitung und Schraubensicherheit

Laut Daten der Deep Foundations Institute zur Zuverlässigkeit von Aushubgeräten kommt es bei etwa 38 % der frühen Bohreimer-Ausfälle darauf zurück, dass Wartungsprüfungen überhaupt ausgelassen werden. Wenn sich in diesen wichtigen Schweißbereichen Spannungsrisse bilden und diese unbemerkt bleiben, verschlechtern sie sich tendenziell, bis nach rund 150 Betriebsstunden ohne ordnungsgemäße Wartung tatsächlich ein Ausfall eintritt. Dasselbe gilt für die Befestigungsbolzen, die sich im Laufe der Zeit lockern: Auf den ersten Blick scheint es sich um ein kleines Problem zu handeln, doch später entstehen dadurch ernsthafte Probleme. Diese lose Verbindung löst Vibrationen im gesamten System aus, wodurch benachbarte Schweißnähte zunehmend abgenutzt werden und schließlich Zähne vollständig ausbrechen. Feldteams, die wöchentlich die Anzugsfestigkeit ihrer Bolzen überprüfen, berichten, dass sie neue Bohreimer nur ein Drittel so häufig benötigen wie Teams, die erst dann tätig werden, wenn bereits ein Ausfall eingetreten ist. Einige wesentliche Wartungsschritte, die befolgt werden sollten, sind:

• Ultraschallprüfung auf Unterflächenfehler alle 75 Betriebsstunden
• Drehmomentprüfung aller Verbindungselemente nach der Schicht mit kalibrierten Werkzeugen
• Austausch der Verschleißplatten, bevor die Erosion 25 % der ursprünglichen Tiefe überschreitet

Bewährte Vorbeugungs- und Minderungsmaßnahmen für eine verlängerte Eimerlebensdauer

Wenn es darum geht, den Verschleiß von Bohreimern zu reduzieren, gibt es mehrere intelligente Ansätze, die einen erheblichen Unterschied für deren Lebensdauer machen. Der Austausch herkömmlicher Eimer gegen solche mit Hartmetallverstärkung aus Wolframcarbid hat sich im Feld als wirkungsvoll erwiesen. Diese aufgewerteten Eimer weisen eine Grundhärte von über 400 HB auf und halten bei der Bearbeitung besonders abrasiver Böden etwa doppelt so lange wie Standardversionen aus legiertem Stahl. Betrieblich gesehen ist die ständige Überwachung der Lastgrenzen entscheidend, um eine Überbeanspruchung der Maschinen zu vermeiden. Eine Drehzahlanpassung zwischen 15 und 25 U/min erweist sich in Bereichen mit kompaktem, quarzhaltigem Boden als optimal. Dadurch wird der durch übermäßige Reibung verursachte Verschleiß minimiert. Wartungsteams sollten vorausschauende Programme einführen, die Schwingungsmuster analysieren, um sich entwickelnde Risse frühzeitig zu erkennen, bevor sie zu gravierenden Problemen werden. Die monatliche Prüfung der Schneidkanten sowie die Sicherstellung, dass alle Verbindungselemente fest sitzen, gewährleistet einen störungsfreien Betrieb ohne unerwartete Unterbrechungen. Eine sachgemäße Schulung der Bediener hinsichtlich der Neigungswinkelanpassung innerhalb eines Bereichs von etwa ±5 Grad bei dichten Bodenverhältnissen sorgt zudem für eine gleichmäßigere Verteilung des Verschleißes über die gesamte Eimeroberfläche. All diese kombinierten Maßnahmen können die Ersatzkosten um rund 30 % senken – ein entscheidender Vorteil für Unternehmen, die in Umgebungen mit Kies und Quarz arbeiten, wo die meisten Ausfälle auftreten.

FAQ

F: Welche geologischen Bedingungen tragen zum Verschleiß von Bohreimern bei?
A: Abrasive Gesteinsformationen wie Granit und Basalt sowie quarzreiche oder kieshaltige Böden sind wesentliche Faktoren für einen schnellen Verschleiß von Bohreimern.

F: Wie beeinflussen betriebliche Fehler die Lebensdauer von Bohreimern?
A: Eine übermäßige Eindringkraft, Überlastung, ungeeignete Drehgeschwindigkeit sowie falsche Neigungswinkel des Bohreimers können die Lebensdauer von Bohreimern erheblich verkürzen.

F: Warum ist Wartung entscheidend für die Lebensdauer von Bohreimern?
A: Eine ordnungsgemäße Wartung – einschließlich regelmäßiger Inspektionen und Kontrolle der Schraubenfestigkeit – verhindert Frühausfälle und verlängert die Lebensdauer der Bohreimer.

F: Welche Maßnahmen können einem schnellen Verschleiß von Bohreimern entgegenwirken?
A: Der Einsatz von mit Hartmetall (Wolframcarbid) verstärkten Bohreimern, die Anpassung der Drehgeschwindigkeit, die Einhaltung der zulässigen Lastgrenzen sowie die Implementierung von vorausschauenden Wartungsprogrammen sind wirksame Strategien zur Minderung des Verschleißes.