NL2026411B1 - Kaakbrekerinrichting - Google Patents

Abstract

Een kaakbrekerinrichting omvat een kaaksamenstel van een eerste kaakbrekerorgaan (10) en een overstaand tweede kaakbrekerorgaan (20) die onderling een vergruizerruimte (30)begrenzen. Ten minste één van beide kaakbrekerorganen (10) is bewegelijk opgehangen en van een aandrijving (1-6) voorzien die daaraan gedurende bedrijf een oscillerende verplaatsing oplegt welke de vergruizerruimte (30) afwisselend vergroot en verkleint. De vergruizerruimte (30) omvat aan een eerste uiteinde tussen beide kaakbrekerorganen (10,20) een inlaat (31) en biedt aan een overstaand uiteinde tussen beide kaakbrekerorganen (10,20) een uitgang (32) voor afvoer van verwerkt materiaal. Tegenover de uitgang (32) bevindt zich een wand, zodat tussen de wand en de uitgang een na-vergruizerruimte (45) wordt gevormd waarin het in de vergruizerruimte verwerkte materiaal wordt ontvangen. De na-vergruizerruimte (45) wordt door het ten minste ene kaakbrekerorgaan (10) en de wand begrensd, zodanig dat het ten minste ene kaakbrekerorgaan (10) binnen de na-vergruizerruimte (45) treedt teneinde de na-vergruizerruimte afwisselend te vergroten en verkleinen onder tussenkomst van het in de na-vergruizerruimte ontvangen materiaal.

Description

Kaakbrekerinrichting De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een kaakbrekerinrichting, omvattende een gestel met een kaaksamenstel, welk kaaksamenstel een eerste kaakbrekerorgaan en een overstaand tweede kaakbrekerorgaan omvat die onderling een vergruizerruimte begrenzen, waarbij ten minste één van beide kaakbrekerorganen bewegelijk is opgehangen en van een aandrijving is voorzien die daaraan gedurende bedrijf daaraan een oscillerende verplaatsing oplegt welke de vergruizerruimte afwisselend vergroot en verkleint, waarbij de vergruizerruimte aan een eerste uiteinde tussen beide kaakbrekerorganen een inlaat omvat en aan een overstaand uiteinde tussen beide kaakbrekerorganen een uitgang biedt voor afvoer van verwerkt materiaal.

Een kaakbrekerinrichting van de hiervoor aangegeven soort wordt vooral ingezet voor het breken en vergruizen van gesteente, zoals natuursteen, puin en in het bijzonder beton.

Het te verkleinen materiaal wordt daarbij bij voorkeur ontdaan van vreemde materialen, zoals {beton)ijzer en andere metaaldelen, naar een inlaat van de kaakbrekerinrichting gevoerd en in de vergruizerruimte tussen de kaakbrekerorganen gebracht.

Aan ten minste één van de kaakbrekerorganen wordt een oscillerende kaakbeweging opgelegd waardoor het gesteente onder druk bezwijkt en in kleinere delen splijt.

Dit kleinere materiaal verlaat de kaakbrekerinrichting aan een uitgang die aan een onderzijde door een nauwe spleet tussen beide kaakbrekerorganen wordt gevormd.

Een dergelijke inrichting is bijvoorbeeld bekend uit Internationale octrooiaanvrage WO 2019/206654. De daarin beschreven kaakbrekerinrichting omvat een vast kaakbrekerorgaan en een daartegenover geplaatst kaakbrekerorgaan dat door een excentriek wordt aangedreven om een oscillerende kaakbeweging uit te voeren.

Daarbij nadert dit kaakbrekerorgaan het vaste kaakbrekerorgaan steeds afwisselend in meer of mindere mate waardoor een tussenruimte daartussen afwisselend in omvang wijzigt.

Deze tussenruimte vormt een vergruizerkamer waarin puin kan worden gestort om tussen beide kaakbrekerorganen tot kleinere brokken te worden vergruisd.

Met het oog op het behoud van de planeet voor latere generaties is er in toenemende mate een behoefte om eenmaal verbruikte bouwmaterialen voor hergebruik te bestemmen.

In het bijzonder kan daardoor een ecologische voetafdruk van beton worden verkleind.

Beton bestaat

-2- in het algemeen uit zand, cement en grind en daarvan trekt met name de productie van cement een aanzienlijke wissel op het gebruik van fossiele brandstoffen en een daarmee gepaard gaande uitstoot van broeikasgassen, zoals koolstofdioxide. Het is daarom wenselijk cement zoveel mogelijk uit verbruikt beton terug te winnen om opnieuw te kunnen worden ingezet.

Met de onderhavige uitvinding wordt dan ook beoogd te voorzien in een kaakbrekerinrichting die een scheiding van beton in de genoemde afzonderlijke componenten mogelijk maakt. Om het beoogde doel te bereiken, heeft een kaakbrekerinrichting van de in de aanhef beschreven soort volgens de uitvinding als kenmerk dat tegenover de uitgang zich een wand bevindt, opdat tussen de wand en de uitgang een na-vergruizerruimte wordt gevormd waarin het in de vergruizerruimte verwerkte materiaal wordt ontvangen, en dat het ten minste ene kaakbrekerorgaan in staat en ingericht is om bij diens oscillerende verplaatsing binnen de na-vergruizerruimte te treden teneinde de na-vergruizerruimte afwisselend te vergroten en te verkleinen onder tussenkomst van het in de na-vergruizerruimte ontvangen materiaal. De uitvinding berust daarbij op het inzicht dat het aangedreven kaakbrekerorganen niet alleen een primaire vergruizing van het gesteente kan bewerkstelligen maar ook een na-vergruizing van het eenmaal verkleinde materiaal. Daartoe voorziet de kaakbrekerinrichting volgens de uitvinding in een na-vergruizerruimte tussen de uitgang en de daartoe voorziene wand. Hierin wordt op het reeds verkleinde materiaal verder ingewerkt. Beton is een composiet materiaal van cementsteen met zand en grind als toeslagstoffen. De zwakke component van beton is het cementsteen dat met water heeft gereageerd om het beton te laten verharden. De toeslagstoffen zand en grind zijn twintig tot dertig maal harder dat dit cementsteen. De belasting van het eerder gebroken materiaal in de na-vergruizerruimte door het bewegende kaakbrekerorgaan zal daarom vooral het cementsteen doen bezwijken. Vermoed wordt dat dit verschil in hardheid tussen relatief hard grind en zand enerzijds en relatief zacht cementsteen anderzijds bijdraagt aan een bijzonder effectieve onderlinge lossing van deze materialen. Bovendien blijkt ook een onderlinge wrijving en bewegelijkheid van grindkorrels in de na-vergruizerruimte bijzonder effectief om eventueel nog aanhechtend zand/cement van het grind te bevrijden. Gebleken is dat aldus een nagenoeg volledige onderlinge splitsing van zand, cement en grind uit beton kan worden bewerkstelligd. Deze componenten zijn vervolgens weer op zichzelf herbruikbaar voor nieuw beton. Al met al

_3- voorziet de uitvinding daarmee in een behoefte om eenmaal gebruikt maar uit sloop verkregen beton althans voor een belangrijk deel te hernieuwen.

De wand tegenover de uitgang tussen beide kaakbrekerorganen dient primair voor het leveren van tegendruk aan de kaakbeweging van het ten minste ene kaakbrekerorgaan en de tussenliggende massa aan materiaal.

Met het oog daarop heeft een voorkeursuitvoeringsvorm van de kaakbrekerinrichting volgens de uitvinding als kenmerk dat de wand een rigide wand omvat, in het bijzonder van staal.

Anders dan een meer flexibele of verende wand wijkt een dergelijke starre wand niet of nauwelijks en zal de impuls van het ten minste ene kaakbrekerorgaan vrijwel volledig door het gesteente worden opgenomen.

Een stalen wand blijkt daarbij tevens vanuit een perspectief van slijtage en levensduur een geschikte keuze.

Hoewel de inrichting op zichzelf met een stationaire, starre wand kan zijn uitgevoerd, heeft een voorkeursuitvoeringsvorm van de kaakbrekerinrichting volgens de uitvinding als kenmerk dat de wand verstelbaar is.

Gebleken is dat een verstelling van de wand ten opzichte van de uitgang en het ten minste ene kaakbrekerorgaan een invloed heeft op de mate waarin het eenmaal in de vergruizerruimte verwerkte materiaal verder wordt verkleind.

In een eerste verdere voorkeursuitvoeringsvorm heeft de kaakbrekerinrichting daarbij volgens de uitvinding als kenmerk dat een afstand van de wand ten opzichte van het ten minste ene kaakbrekerorgaan instelbaar is.

Een kleinere afstand tot de uitgang leidt daarbij tot een compactere na-vergruizerruimte en daarmee tot een relatief grotere en krachtiger inwerking van het ten minste ene kaakbrekerorgaan.

Door de afstand te vergroten kan de mate waarmee het ten minste ene kaakbrekerorgaan op het materiaal inwerkt daarentegen worden verkleind.

Aldus kan de inrichting worden afgestemd op het te vergruizen materiaal.

De mate van verdere vergruizing van het gesteente in de na-vergruizerruimte blijkt tevens samen te hangen met de verblijftijd van het gesteente daarin.

Door de wand meer of minder helling te geven ten opzichte van de uitgang, kan deze verblijftijd worden afgestemd.

Daartoe heeft een verdere uitvoeringsvorm van de kaakbrekerinrichting volgens de uitvinding als kenmerk dat een helling van de wand ten opzichte van het ten minste ene kaakbrekerorgaan instelbaar is.

A- Hoewel een verstelling van de wand op zichzelf handmatig kan worden uitgevoerd, bijvoorbeeld door middel van een handmatig bedienbare schroefspindel met instelwiel, heeft een voorkeursuitvoeringsvorm van de kaakbrekerinrichting volgens de uitvinding als kenmerk dat een elektronische besturingseenheid is voorzien ‚ dat de wand is gekoppeld met ten minste één mechanisch aangedreven actuator waarmee ten minste één van een afstand tot de uitgang en een heling ten opzichte van de uitgang van de wand verstelbaar is, en dat de ten minste ene actuator aanstuurbaar is door de besturingseenheid.

De besturingseenheid is bijvoorbeeld tevens gekoppeld met een gebruikersinterface en kan daarnaast zijn gekoppeld met één of meer elektronische opnemers om het proces in de na-vergruizerruimte althans grotendeels autonoom te sturen op basis van door de gebruiker vooraf ingegeven parameters.

Met het oog op een zijdelings opsluiting van het materiaal in een na-vergruizerruimte is een bijzonder praktische uitvoeringsvorm van de kaakbrekerinrichting volgens de uitvinding gekenmerkt doordat de wand uitgaat van een goot met opstaande flanken die de na-vergruizerruimte zijdelings begrenzen, waarbij de wand door een bodem van de goot wordt gevormd.

Aldus vormen de wand en de flanken één geheel met elkaar waarbij een hoogte van de flanken kan zijn afgestemd op een beoogde afstand van de bodem tot de uitgang.

Hoewel op zichzelf op diverse wijzen aan het ten minste ene kaakbrekerorgaan een reciprocerende slag kan worden opgelegd, zijn goede ervaringen opgedaan met een bijzondere uitvoeringsvorm van de kaakbrekerinrichting volgens de uitvinding welke is gekenmerkt doordat de aandrijving van het ten minste ene kaakbrekerorgaan een excentriek-overbrenging omvat.

Een groot voordeel van een dergelijke excentriek-overbrenging is dat daardoor zowel een zijwaartse als een verticale slag op het daarmee gekoppelde kaakbrekerorgaan wordt overgebracht.

Deze verticale slag wordt met voordeel benut voor de inwerking van het betreffende kaakbrekerorgaan in de na-vergruizerruimte.

Navolgend zal de uitvinding nader worden toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld en een bijbehorende tekening, In de tekening toont:

figuur 1A-1D een uitvoeringsvoorbeeld van een kaakbrekerinrichting volgens de uitvinding in opeenvolgende stadia van bedrijf; en figuur 2 een dwarsdoorsnede door een na-vergruizerruimte van de inrichting van figuur 1A-1D,

-5- Daarbij zij opgemerkt dat de figuren zuiver schematisch en niet op schaal zijn getekend. Met name kunnen omwille van de duidelijkheid sommige dimensies in meer of mindere mate overdreven zijn weergegeven. Overeenkomstige delen zijn in de figuren zoveel mogelijk met eenzelfde verwijzingscijfer aangeduid.

De in de figuren getoonde inrichting is aangebracht in een niet nader weergegeven gestel en omvat een aandrijving in de vorm van een voldoende krachtige elektromotor of verbrandingsmotor. Een uitgaande motoras 1 van de aandrijving draagt een aandrijfwiel 2 dat via een snaaroverbrenging 3 is gekoppeld met een aangedreven wiel 4. Het aangedreven wiel 4 gaat draaibaar uit van een rotatieas 5 die in het gestel is gelagerd en aan een tegenover gelegen uiteinde, buiten het vlak van tekening, een vliegwiel draagt om de inrichting tijdens bedrijf op gang te houden.

Een eerste kaakbrekerorgaan 10 is excentrisch om een excenteras 6 met het aangedreven wiel 4 gekoppeld. Deze excentriek-overbrenging legt aldus aan het betreffende kaakbrekerorgaan 10 zowel een zijwaartse slag s1 als een verticale slag s2 op die ter illustratie in figuur 1B en 1C is aangegeven. Het kaakbrekerorgaan 10 is via een veerdemper 7 met het gestel verbonden om tijdens bedrijf reactiekrachten betrouwbaar te accommoderen. Het kaakbrekerorgaan 10 omvat een massief stalen lichaam 11 waarop een hardstalen voering 12 is aangebracht.

Daartegenover bevindt zich een vergelijkbaar tweede kaakbrekerorgaan 20 dat echter, anders dan het eerste kaakbrekerorgaan 10, vast in het gestel is bevestigd. Ook dit tweede kaakbrekerorgaan 20 omvat een massief stalen basisdeel 21 met daarop een hardstalen voering

22.

Tussen beide kaakbrekerorganen 10,20 bevindt zich een vergruizerruimte 30 die van bovenaf via een aldaar voorziene inlaat 31 toegankelijk is. Via de inlaat 31 kan te verwerken gesteente, in het bijzonder betonpuin, worden ingelaten nadat dit eventueel vooraf tot een normformaat werd verbrijzeld en/of uitgesorteerd en van vreemde materialen zoals met name (beton)ijzer werd ontdaan. Zoals in figuur 1A en 1B wordt geïllustreerd zorgt de zijwaartse slag s1 voor een zijdelingsverplaatsing van het eerste kaakbrekerorgaan 10 in de vergruizerruimte 30 waardoor de inhoud daarvan afwisselend wordt verkleind en vergroot. Beide kaakbrekerorganen zijn onder een onderlinge, en eventueel instelbare hoek, ten opzichte van elkaar geplaatst, zodat de vergruizerruimte 30 naar een uitgang 32 daarvan zich vernauwt. Dit zorgt voor een

-6- progressieve inwerking van beide kaakbrekerorganen 10,20 op daartussen gestort gesteende dat daardoor in toenemende mate onder druk wordt gezet en in verkleinde toestand naar de uitgang 32 wordt gewerkt.

Aan de uitgang 32 verlaat het aldus verwerkte gesteente de vergruizerruimte 30. Hier wordt het verwerkte materiaal ontvangen in een na-vergruizerruimte 40 die door een daartoe voorziene wand 40 wordt gevormd. Het gaat in dit voorbeeld om een circa 15-30 millimeter dikke bodem van een stalen goot 40, zie ook figuur 2, met aan weerszijden dito flanken 41,42 die de na-vergruizerruimte 45 begrenzen. Daartegenover bevindt zich het aangedreven kaakbrekerorgaan 10 dat bij het uitvoeren van de verticale slag in meer of mindere mate binnen de na-vergruizerruimte treedt om andermaal op het daarin ontvangen materiaal in te werken. Dit is in de figuren 1C en 1D nader geïllustreerd. Deze nabewerking blijkt in de praktijk tot een nagenoeg volledige scheiding van zand, cement en grind van beton te leiden, waardoor deze componenten, na eventueel nader te zijn uitgesorteerd, zich vervolgens lenen voor hergebruik.

Een mate van na-vergruizing hangt daarbij, behalve van de slag s2 van het kaakbrekerorgaan 10, af van een afstand d1 tot de bodem 40 en een helling van de bodem 40 ten opzichte van de uitgang 32 tussen de kaakbrekerorganen 10,20. Zowel deze afstand d1 als de helling van de wand 40 zijn in dit uitvoeringsvoorbeeld mechanisch instelbaar door middel van daartoe voorziene actuators 51,52 die met een besturingseenheid 50 van de inrichting zijn gekoppeld. Het gaat hierbij om een stel lineaire actuators, zoals bijvoorbeeld een stel bekrachtigbare schroefspindels of drukcilinders, waarvan een uitslag door de besturingseenheid wordt beheerst. Al naar gelang het verloop van het proces kunnen deze parameters door een gebruiker worden ingesteld of bijgesteld, bijvoorbeeld door middel van een daartoe aan de besturingseenheid gekoppelde gebruikersinterface met beeldscherm. Ook kan het proces worden bewaakt door middel van één of meer sensoren of camera's die een uitgangssignaal aan de besturingseenheid 50 afgeven.

Al met al biedt de uitvinding met de na-vergruizerruimte een bijzonder doelmatige uitbreiding aan een kaakbrekerinrichting die een volledige scheiding van beton van diens samenstellende delen toelaat.

ys Hoewel de uitvinding hiervoor aan de hand van louter een enkel uitvoeringsvoorbeeld nader werd toegelicht moge het duidelijk zijn dat de uitvinding daartoe geenszins is beperkt.

Integendeel zijn binnen het kader van de uitvinding voor een gemiddelde vakman nog vele variaties en verschijningsvormen mogelijk.

Claims (8)

-8- Conclusies:

1. Kaakbrekerinrichting, omvattende een gestel met een kaaksamenstel, welk kaaksamenstel een eerste kaakbrekerorgaan en een overstaand tweede kaakbrekerorgaan omvat die onderling een vergruizerruimte begrenzen, waarbij ten minste één van beide kaakbrekerorganen bewegelijk is opgehangen en van een aandrijving is voorzien die daaraan gedurende bedrijf daaraan een oscillerende verplaatsing oplegt welke de vergruizerruimte afwisselend vergroot en verkleint, waarbij de vergruizerruimte aan een eerste uiteinde tussen beide kaakbrekerorganen een inlaat omvat en aan een overstaand uiteinde tussen beide kaakbrekerorganen een uitgang biedt voor afvoer van verwerkt materiaal, met het kenmerk dat tegenover de uitgang zich een wand bevindt, opdat tussen de wand en de uitgang een na-vergruizerruimte wordt gevormd waarin het in de vergruizerruimte verwerkte materiaal wordt ontvangen, en dat het ten minste ene kaakbrekerorgaan in staat en ingericht is om bij diens oscillerende verplaatsing binnen de na-vergruizerruimte te treden teneinde de na-vergruizerruimte afwisselend te vergroten en te verkleinen onder tussenkomst van het in de na-vergruizerruimte ontvangen materiaal.

2. Kaakbrekerinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de wand een rigide wand omvat, in het bijzonder van staal.

3. Kaakbrekerinrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat de wand verstelbaar is.

4. Kaakbrekerinrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk dat een afstand van de wand ten opzichte van het ten minste ene kaakbrekerorgaan instelbaar is.

5. Kaakbrekerinrichting volgens conclusie 3 of 4, met het kenmerk dat een helling van de wand ten opzichte van het ten minste ene kaakbrekerorgaan instelbaar is.

6. Kaakbrekerinrichting volgens conclusie 3, 4 of 5, met het kenmerk dat een elektronische besturingseenheid is voorzien , dat de wand is gekoppeld met ten minste één mechanisch aangedreven actuator waarmee ten minste één van een afstand tot de uitgang en

-9- een heling ten opzichte van de uitgang van de wand verstelbaar is, en dat de ten minste ene actuator aanstuurbaar is door de besturingseenheid.

7. Kaakbrekerinrichting volgens één of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de wand uitgaat van een goot met opstaande flanken die de na-vergruizerruimte zijdelings begrenzen, waarbij de wand door een bodem van de goot wordt gevormd.

8. Kaakbrekerinrichting volgens één of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de aandrijving van het ten minste ene kaakbrekerorgaan een excentriek-overbrenging omvat.