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Kegelbrecher Die Erfindung bezieht sich auf einen Kegelbrecher, dessen
beweglicher Brechkegel mit seinem unteren Achsstumpf in einet Exzenterbüchse gelagert
ist, die ihm eine kreiselnd pendelnde Bewegung erteilt, wobei der Achsstumpf mittels
eines den Druck auf ein mit dem Gehäuse verbundenes Abstützorgan übertragenden Zwischengliedes
allseitig beweglich abgestützt ist.
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Es sind bereits Kegelbrecher bekannt, bei denen dieses Zwischenglied
als Lagerscheibe ausgebildet ist, die zwischen der Brechkegelachse und dem mit dem
Gehäuse verbundenen Abstützorgan vorgesehen ist. Bei einer solchen Ausführungsform
ist die Lagerscheibe in der waagerechten Ebene frei beweglich angeordnet, und ihre
Lagerfläche für die Brechkegelachse ist kugelkonkav ausgebildet. Bei einer anderen
Ausführungsform weist die Lagerscheibe eine zur waagerechten geneigte Lagerfläche
für die Brechkegelachse auf, wobei- die Lagerscheibe mit der rotierenden Exzenterbüchse
derart verbunden ist, daß sie sich mit dieser mitdreht.
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Der wesentliche Nachteil dieser bekannten Stützkonstruktion besteht
darin, daß infolge der großen Relativbewegungen zwischen der Brechkegelachse und
der Lagerscheibe einerseits und der Lagerscheibe und dem Abstützorgan andererseits
hohe Reibungsverluste auftreten. Außerdem stimmen bei diesen bekannten Konstruktionen
bei Höhenverstellung des Brechkegels die geometrischen Lagerverhältnisse nicht mehr
überein, was einen zusätzlichen Verschleiß bedingt.
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Ziel der Erfindung ist es daher, diese Nachteile zu vermeiden, insbesondere
die Reibungsverlustarbeit in den Lagerstellen so weit wie möglich zu verringern.
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Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß das den
Achsdruck übertragende Zwischenglied als allseitig bewegliche Pendelsüitze ausgebildet
ist, die mit ihren an beiden Enden befindlichen raumbeweglichen Lagerstellen sowohl
in die Unterfläche des Achsstumpfes als auch in das mit dem Gehäuse verbundene Abstützorgan
eingreift. An den Lagerstellen der Pendelstütze treten wesentlich geringere relative
Lagerbewegungen als bei den bekannten Lagerscheiben auf. Bei gleichen vertikalen
Belastungen sind daher die Reibungsverluste an den Lagerstellen der Pendelstütze
wesentlich geringer als bei den bekannten Ausführungen von Zwischengliedern.
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In einer vorteilhaften Lösung des Erfindungsgedankens wird vorgeschlagen,
daß die raumbeweglichen Lager der Pendelstütze aus kugel- oder hohlkugelförmigen
Lagerflächen bestehen, die in entsprechende Kohlkugel- oder kugelförmige Gegenlager
an der Achsunterfläche und am Abstützorgan eingreifen. Weiter wird vorgeschlagen,
das Gegenlager der Pendelstütze am Abstützorgan über einen oder mehrere vorgespannte
Druckspeicher mit einem Einstellorgan zu verbinden, wobei dieses Einstellorgan beispielsweise
als Gewindespindel oder als Hydraulik-Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet werden
kann.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich
dadurch, daß die Hydraulik-Kolben-Zylinder-Einheit doppeltwirkend ausgebildet ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, die kugelförmigen
Lagerflächen der Pendelstütze über die Kugelmitte hinaus zu führen und von entsprechenden
hohlkugelförmigen Gegenlagern, welche mit der Achsunterfläche und dem Abstiitzorgan
verbunden sind, umgreifen zu lassen, so daß von den beiden Lagern der Pendelstütze
Druck- und Zugkräfte übertragen werden können.
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Es können dann auch groMvertikal abwärts gerichtete Kräfte auf den
Brechkegel übertragen werden. Der Brechkegel kann dann; auch wenn Brechgut zwischen
Brechkegel und Brechmantel eingeklemmt ist, abwärts bewegt werden. Das ist auch
dann möglich, wenn, bedingt durch die Formgebung des Brechkegels und des Brechmantels,
die: resultierende Brechdruckkraft horizontal verläuft und somit keine Vertikalkomponente
dieser resultierenden Brechdruckkraft die Abwärtsbewegung `des. Brechkegels unterstützt.
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Durch die Abwärtsbewegung des Brechkegels wird das Brechgut im Brechraum
aufgelockert und ein Wiederanlauf des mit Brechgut gefüllten Kegelbrechers ohne
Zuhilfenahme einer besonderen Anlaufkupplung ermöglicht.
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Weitere Vorteile der Erfindürig ergeben sich aus der Beschreibung
der dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigt _
F i g. 1 einen
axialen Vertikalschnitt eines Kegelbrechers mit abgefedertem, mechanisch verstellbarem
Abstiitzorgan, F i g. 2 eine Stützkonstruktion mit hydraulisch verstellbarem Abstützorgan,
F i g. 3 eine Stützkonstruktion mit hydraulisch verstellbarem Abstützörgan und einer
am Abstützorgan eingebauten vorgespannten überlastungsschutzfeder, F i g. 4 eine
Stützkonstruktion mit beiderseitigen über die Kugelmitte hinausreichenden -kugelförmigen
Lagerungen und mit doppelseitig wirkendem hydraulischem Abstütz- und Verstellorgan.
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Der Kegelbrecher besteht in bekannter Weise aus einem Gehäuseunterteil
1, einem äußeren Brechring 2, der mit einem Brechfutter 4 versehen ist, und einem
Einlauftrichter 3. Mit dem Einlauftrichter 3 ist das obere Lagergehäuse 5 mittels
mehrerer Arme 6 verbunden. In diesem ist die Brechkegelachse 7 in einer Lagerbüchse
8 längs verschiebbar gelagert. Diese Lagerbüchse 8 hat außen eine sphärische Lagerfläche,
welche sich auf entsprechend geformte Lagerschalen 9 abstützt. Der obere Halslagerraum
wird durch einen Deckel 10 gegen Schmutzeintritt geschützt. Auf der Brechkegelachse
7 ist in an sich bekannter Weise ein Brechkegel 11 aus verschleißfestem Werkstoff
befestigt.
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Mit dem Gehäuseunterteil 1 ist mittels Stege eine zentrisch zur Gehäusemitte
angeordnete Lagerbüchse 12 fest verbunden. In dieser ist eine Exzenterbüchse 13
in bekannter Weise gelagert. Die Exzenterbüchse 13 hat eine zur Mitte der Lagerbüchse
12 und somit zur Mitte der Exzenterbüchsenaußenftäche schräg exzentrisch angeordnete
Bohrung zur Aufnahme der Brechkegelachse 7. Die Mittellinie 17 dieser Bohrung schneidet
in Mitte der oberen Halslagerung die Gehäusemittellinie 18.
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Die Exzenterbüchse 13 wird von einer Vorgelegewelle 16 aus über ein
Kegelritzel 15 und ein Kegelrad 14 ixt drehende Bewegung versetzt. Bei der Drehung
der Exzenterbüchse 13 um die Gehäusemittellinie 18 beschreibt die Mittellinie ihrer
Bohrung 17 eine Kegelmantelfiäche. Die Spitze dieses Kegels ist zugleich der Mittelpunkt
19 des sphärischen Halslagers. Gegen den Brechraum 20 wird der Lagerraum der Exzenterbüchse
durch eine Staubdichtung 21 bekannter Bauart, welche in der Zeichnung vereinfacht
dargestellt ist, abgeschirmt.
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Unterhalb der Exzenterbüchse ist ein Bodengehäuse 22 vorgesehen, welches
die Abstützorgane für die Brechkegelachse 7 und das Axiallager 23 für die Exzenterbüchse
13 aufnimmt.
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Bei dem in F i g.1 dargestellten Ausführungsvorschlag bestehen die
Abstützorgane im wesentlichen aus einer Hülse 27, welche in dem Bodengehäuse 22
längs verschiebbar gelagert ist, einer vorgespannten Feder 28, einem Federteller
29 und einer Stellspindel 30. Auf die Hülse 27 stützt sich die Brechkegelachse 7
mittels einer Pendelstütze 24 ab. Die Pendelstütze 24 hat bei dem dargestellten
Ausführungsvorschlag an beiden Enden kugel- oder kugelschalenförmige Lagerflächen.
Diese sind in entsprechende sphärische Gegenlager 25, 26 an der Unterseite der Brechkegelachse
und am Abstützorgan gelagert.
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Bei besonderer Ausbildung des Brechkegels 11 und der äußeren
Brechwerkzeuge 4, wie sie bei sogenannten Nachbrechern üblich ist, entsteht
durch den Brechdruck eine vertikal abwärts gerichtete Kraft: Die Vorspannung der
Feder 28 wird zweckmäßig so hoch eingestellt, daß bei normaler Vertikalbelastung
diese dadurch nichtnachgibt. Gelangen unbrechbareFremdkörper in den Brechraum, so
übersteigen die vertikal abwärts gerichteten Kräfte das normale Maß, die Feder 28
wird dann zusammengedrückt, und der Brechkegel 11 kann. nach unten ausweichen.
Die Gefahr irgendwelcher Beschädigungen von Maschinenteilen durch den Eintritt von
unbrechbaren Fremdkörpern in den Brechraum wird hierdurch vermieden.
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Durch das Drehen der Stellspindel 30 werden das Abstützorgan, die
Pendelstütze 24 und der Brechkegel 11 auf- und abwärts bewegt. Hierdurch wird der
Brechspalt verkleinert oder vergrößert. - Die Bewegung der Stellspindel 30 kann
manuell oder maschinell erfolgen.
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Da alle Teile.des Exzenterantriebes und der Brechkegelabstützüng .innerhalb
eines geschlossenen Getrieberaumes untergebracht sind, ist eine einfache Versorgung
aller Lagerstellen mit Schmierstoff in an sich bekannter Weise möglich.
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In F i g. 2 ist die Ausführung des Abstützarganes mit hydraulischer
Verstelimöglichkeit und überlastsicherung dargestellt.
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Das untere Gegenlager 26 zur Pendelstütze 24 ist auf einem Kolben
31., welcher in einer entsprechenden Bohrung des Bodengehäuses 22 auf- und abwärts
bewegt werden kann, angeordnet. An der Grundfläche des Bodengehäuses 22 ist eine
Leitung 32 eines Hydrauliksystems angeschlossen. Dieses besteht im wesentlichen
aus einem pneumatischen Druckspeicher-33 bekannter Bauweise, einer Pumpe 34 und
einem Flüssigkeitsvorratsbehälter 35. Wird durch die Pumpe 34 aus dem Vorratsbehälter
35 Flüssigkeit in den Zylinderraum 36 gedrückt, so wird der Kolben 31 und damit
die Brechkegelachse 7, 11 nach oben bewegt. Der Brechspalt wird verringert.
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Wird die Flüssigkeit aus dem Zylinderraum 36 abgezogen, so wird der
Kolben 31 unter dem Gewicht der Brechkegelachse nach unten ausweichen. Der Brechspalt
wird vergrößert.
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Bildet man den Brechkegel 11 und die äußeren Brechwerkzeuge
4 so aus, daß vertikal abwärts gerichtete Brechkräfte auf den Brechkegel einwirken,
so kann die vorbeschriebene hydraulische Verstellvorrichtung in Verbindung mit dem
pneumatischen Hydraulikspeicher 33 als überlasisicherung wirken. übersteigt dabei
der Flüssigkeitsdruck im Hydrauliksystem den Gasdruck im Hydraulikspeicher 33, so
kann die Flüssigkeit aus dem Hydrauliksystem in den Hydraulikspeicher 33 entweichen.
Der Kolben 31 bewegt sich abwärts, und der Brechspalt wird vergrößert.
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In F i g. 3 ist die Ausführung des Abstützorganes mit hydraulischer
Verstellmöglichkeit und kombinierter mechanisch-hydraulischer überlastsicherung
dargestellt. Die Funktionsweise dieses Systems bei der Brechkegelverstellung ist
wie bereits vorstehend beschrieben. Unterschiedlich zu der in F i g. 2 dargestellten
Ausführung ist hier zwischen dem unteren Lager 26 der Pendelstütze 24 und dem Kolben
37 eine vorgespannte Feder 38 angeordnet. Die Vorspannung dieser Feder 38 wird so
gewählt, daß sie unter der Einwirkung der normalen Beanspruchung aus dem Brechkegelgewicht
und der vertikalen Brechdruck komponente, welche bei Nachbrechern bekannter Bauart
auftritt, nicht ausweichen kann.
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Kegelbrecher, insbesondere solche für die Feinzerkleinerung, werden
heute mit Exzenterbüchsendrehzahlen
in der Größenordnung von' 300
bis 500 Umdr./Min. angetrieben. Falls unbrechbare Fremdkörper in den Brechraum geraten,
ist es zur Vermeidung von Maschinenschäden notwendig, daß die überlastsicherungen
sehr schnell ansprechen. Bei der Ausführung gemäß F i g. 3 wird der erste Überlastungsstoß
durch die vorgespannte Feder 38 aufgenommen. Unzulässig hohe Drucksteigerungen im
Hydrauliksystem und damit verbundene Leckverluste werden vermieden.
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Bei der in F i g. 4 dargestellten Ausführung des Abstützorganes ist,
unterschiedlich zu der Ausführung gemäß F i g. 2, der Verstellkolben 39 als doppelt
wirkender Kolben ausgebildet. Die kugelförmigen Lagerflächen der Pendelstütze 40
reichen über die Kugelmitte hinaus und werden hier von den hohlkugelförmigen Gegenlagern
41, 42 mittels an ihnen befestigten Flanschen 47 umgriffen, so daß von der Pendelstütze
40 Druck- und Zugkräfte übertragen werden können. Es entspricht auch dem
Sinn der Erfindung, wenn die kugelförmigen Lagerflächen nicht an der Pendelstütze,
sondern an der Brechkegelachse 7 und dem Abstützorgan 26 und die entsprechenden
hohlkugelförmigen Gegenlager an der Pendelstütze 24 angeordnet werden. Auch können
die Lagerflächen zur Aufnahme der Druckkräfte mit anderen Radien als die Lagerflächen
zur Aufnahme der Zugkräfte ausgeführt werden.
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Bei der Brechkegelverstellung wird Flüssigkeit in den Zylinderraum
43 bzw. 44 unterhalb bzw. oberhalb des Kolbens 39 gedrückt oder daraus abgelassen.
Die Wirkungsweise- der überlastsicherung in Verbindung mit dem Hydraulikspeicher
33 ist wie unter F i g. 2 beschrieben. Es besteht auch hier die Möglichkeit, zwischen
Drucklager 42 und Kolben 39 eine vorgespannte Feder anzuordnen, welche bei überlastung
durchfedert. Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen kann man, falls als Druckflüssigkeit
Schmieröl gewählt wird, die kugelförmigen Lagerstellen der Pendelstütze 40 über
Bohrungen 45, 46 mit Schmierstoff aus dem Zylinderraum 43 versorgen. In diesem Fall
würde der Öldruck in den Lagerstellen proportional der-Vertikalbelastung sein. Es
müßten dann Vorrichtungen bekannter Art vorgesehen werden, welche einen Ausgleich
der Ölverluste ermöglichen.
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Es besteht auch die Möglichkeit, die Exzenterbüchse 13 nicht, wie
in F i g. 1 dargestellt, in Gleitlagern, sondern in Wälzlagern zu lagern. Außerdem
kann bei besonderer Gestaltung des Brechraums und der Exzenterlagerung das obere
Hals-Lager entfallen.