DE19700664A1

DE19700664A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Zerkleinerung von Gesteinen und Gesteinsgemischen

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Publication number: DE19700664A1
Application number: DE1997100664
Authority: DE
Original assignee: OEDING HEINRICH 59510 LIPPETAL DE
Current assignee: OEDING HEINRICH 59510 LIPPETAL DE
Priority date: 1997-01-10
Filing date: 1997-01-10
Publication date: 1998-07-16
Anticipated expiration: 2017-01-11
Also published as: DE19700664C2

Description

Gemäß des Oberbegriffs des Hauptanspruchs befaßt sich die vor liegende Erfindung mit einer Vorrichtung und einem Verfahren zur Zerkleinerung von Gesteinen und Gesteinsgemischen mit einem Auf nahmebehältnis, das über einer Fräswalze angeordnet ist, wobei die Fräswalze mit einer Vielzahl von Meißeln besetzt ist und von einem Antriebsaggregat angetrieben wird.

Derartige Vorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt. In der deutschen Patentschrift DE 32 40 126 wird eine Vorrich tung zur Hartzerkleinerung von grobstückigen verfestigten Ge steinsgemischen beschrieben, bei der unterhalb eines Aufnahmebe hälters eine Fräswalze mit einem Gitter oder einem Rost unter halb der Fräswalze zusammenwirkt. Im Inneren des Aufnahmebehäl ters befindet sich eine auf- und abbewegbare Drückvorrichtung, die das Brechgut gegen die Fräswalze preßt. Der Preßvorgang wird hierbei durch seitlich beabstandete Haken, die auf das Gesteins gemisch bei der Abwärtsbewegung der Haken drücken, hervorgeru fen.

Als nachteilig an derartigen Geräten wird es empfunden, daß in folge der begrenzten Geschwindigkeit der Druckvorrichtung inner halb des Aufnahmebehälters der Durchsatz der zu verarbeitenden Gesteinsgemische begrenzt ist und nicht immer den hohen Anforde rungen des Anwenders genügen. Ferner ist diese Vorrichtung mit dem unterhalb der Fräswalze angeordneten Gitterrost verhältnis mäßig störanfällig, da es in der Praxis unvermeidbar ist, daß Eisenstangen bzw. Eisengeflechte in den Gesteinsgemischen ent halten sind, die dann bei der Zerkleinerung zwischen Fräswalze und Gitterrost hängenbleiben und somit einen Stillstand bzw. Ausfall der Brechvorrichtung bewirken.

Des weiteren sind im Stand der Technik stationäre Hammerbrechan lagen zur Hartzerkleinerung von Gesteinen und Gesteinsgemischen bekannt, die in ihren geometrischen Ausmaßen verhältnismäßig groß sind und eine starke Geräusch- und Staubentwicklung hervor rufen. Infolge der Stationarität und der verhältnismäßig großen Ausmaße sind derartige Hammerbrechanlagen wenig mobil, so daß sie lediglich an einem Einsatzort verwendet werden können.

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine betriebs sichere und wartungsfreundliche Vorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, eine verhältnismäßig große Menge an Gesteinen bzw. Gesteinsgemischen in kurzer Zeit zu zerkleinern und dabei eine vorbestimmte Körnigkeit des Gesteins zu gewährleistet.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des unab hängigen Hauptanspruchs gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Zerkleinerung von Gesteinen und Gesteinsgemischen mit einem Aufnahmebehältnis einer Fräs walze, die mit einer Vielzahl von Meißeln besetzt ist und von einem Antriebsaggregat angetrieben wird, ist dadurch gekenn zeichnet, daß sie einen langgestreckten horizontal verstellbaren Brechkamm aufweist, der mit beabstandeten lamellenartigen Brechaufsätzen so besetzt ist, daß die Meißel auf der Fräswalze in die Zwischenräume zwischen den Brechaufsätzen durchgreifen können.

In einer vorteilhaften Ausführungsform bestehen die Brechauf sätze aus Kreissegmenten, die nebeneinander so angeordnet sind, daß die Meißelspitzen der Fräswalze in die Zwischenräume zwi schen den lamellenartigen Brechaufsätzen hindurchgreifen.

Erfindungsgemäß sind die Mittelpunkte der Brechaufsätze auf dem Kammsockel gegeneinander versetzt, wodurch ein besseres Greifen der Meißel der Fräswalze an dem Brechgut gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß und vorteilhaft ist es, den Abstand zwischen der Fräswalzenoberfläche und dem Brechkamm verstellbar zu gestalten, so daß der Abstand je nach Art und Größe des zu zerkleinernden Brechguts frei wählbar ist.

Um die Wartungsfreundlichkeit zu erhöhen und gleichzeitig Kosten bei auszuwechselnden verschlissenen Kämmen zu sparen, ist der Brechkamm in einzelne Sektionen unterteilt, die einzeln heraus nehmbar und austauschbar sind.

Vorteilhaft ist es, der dem Brechkamm gegenüberliegenden Seite eine Schleißleiste zuzuordnen, die ebenfalls in einzelne Sek tionen unterteilt ist, so daß auch diese bei Bedarf auswechsel bar sind. Von Vorteil ist es auch, daß der Abstand der Schleiß leiste zur Fräswalze verstellbar ausgeführt ist. Der Abstand der Schleißleiste zur Fräswalze richtet sich im allgemeinen nach der Größe des nicht zu zerkleinernden Brechguts, welches bereits beim Einfüllen in das Aufnahmebehältnis durchfällt.

Vorteilhaft ist es, die Mittelpunkte des Brechkamms und der Schleißleiste unterhalb der Mittelachse der Fräswalze anzuord nen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfin dung liegt darin, daß die die Längsseiten des Aufnahmebehälters begrenzenden Wände senkrecht angeordnet sind, wodurch die kom pakte Bauweise der gesamten Vorrichtung unterstützt wird. Die kompakte Bauweise wird auch dadurch gefördert, daß der Antriebs motor des Antriebsaggregats in Richtung des Aufnahmebehältnisses angeordnet ist.

Vorteilhaft ist es, zwischen dem Antriebsmotor und dem Zahnrad getriebe eine Hydrokupplung anzuordnen, die das gesamte An triebsaggregat elastischer macht.

Ferner ist es vorteilhaft, die Fräswalze nicht mit einer starren Kupplung an das Zahnradgetriebe zu koppeln, sondern eine elasti sche Kupplung vorzusehen, die harte Stöße bei den Brechvorgängen nicht auf das Zahnradgetriebe unmittelbar überträgt.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Im nun folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen im einzelnen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1a die Seitenansicht der kompakten erfindungsgemäßen Brech vorrichtung (1) mit dem Aufnahmebehältnis (4) und dem Antriebsaggregat (2);

Fig. 1b die Draufsicht der erfindungsgemäßen Brechvorrichtung (1) mit dem Aufnahmebehältnis (4), der Brechwalze (5) und dem Antriebsaggregat (2);

Fig. 1c eine Stirnseitenansicht der Brechvorrichtung (1);

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Fräswalze (5) mit den seitlich angeordneten verstellbaren Schleiß- (6) und Brechleisten (9);

Fig. 3 eine Schnittdarstellung längs durch den Brechkamm (9) mit der benachbarten Fräswalze (5);

Fig. 4 die Vorderansicht des Brechkamms (9) mit den einzelnen Sektionen (15) des Brechkamms (9).

Die Fig. 1 zeigt die Seitenansicht des gesamten Aufbaus der er findungsgemäßen Brechvorrichtung 1 mit ihren einzelnen Komponen ten. Das Antriebsaggregat 2 setzt sich zusammen aus einem An triebsmotor 3, der über eine Hydrokupplung 28, einen Riementrieb 30 ein Zahnradgetriebe 25 treibt, das wiederum über eine elasti sche Kupplung 27 mit der Brechwalze 5 gekoppelt ist. Die Brech walze 5 befindet sich im unteren Teil des Aufnahmebehältnisses 4. Die Brechwalze 5 ist an ihren beiden Enden in den Lagern 26, 26' drehbar gelagert. Das Aufnahmebehältnis 4 weist drei senk recht stehende Wände 23, 24, 24' auf. Die andere Behältniswand 23' nimmt einen bestimmten Winkel zur Waagerechten ein, der im allgemeinen zwischen 30 und 45° liegt. Die gesamte Brechvorrich tung 1 ist auf einem Trägergestell 31 montiert, dessen Höhe sich nach dem jeweiligen Anwendungsfall richtet. Die senkrecht ste hende Längswand 23 weist eine Öffnung auf, die mit einer Klappe 20 geschlossen werden kann. Die Klappe 20 ist nach oben hin schwenkbar gelagert und wird mit hier nicht gezeigten Feststell bolzen über dem Träger 17 verriegelt. Die Klappe 20 dient dazu, das Auswechseln einzelner Teile auf der Brechwalze 5 oder auf den Brechkämmen 9 mühelos auszutauschen. In einem anderen Aus führungsbeispiel bildet die Klappe 20 mit der Brechkammleiste 9 eine Einheit, so daß bei einer Abstandsverstellung des Brech kamms 9 die Klappe 20 mit verstellt wird. In diesem Falle werden die Stellschrauben 18, 19 durch Hydraulikzylinder ersetzt. Die elastische Kupplung 27 und die Hydrokupplung 28 sind im Stand der Technik wohlbekannt und werden an dieser Stelle nicht näher erläutert.

Die Fig. 1b zeigt die Draufsicht der erfindungsgemäßen Brechvor richtung 1. Um eine kompakte Bauweise der Brechvorrichtung 1 zu bewerkstelligen, ist der Antriebsmotor 3 in Richtung des Aufnah mebehältnisses 4 montiert. Hierdurch wird eine leichtere Handha bung der Brechvorrichtung 1 an den verschiedenen Einsatzorten gewährleistet, da die geometrischen Ausmaße verhältnismäßig ge ring sind. Auf der Brechwalze 5 sind auf wendelförmigen Linien 29 die Brechmeißel 7 angeordnet, die Drehrichtung der Fräswalze 5 zeigt in Richtung des Brechkamms 9, der weiter unten im ein zelnen beschrieben wird.

Die Welle der Walze 5 ist in zwei Lagern 26, 26' drehbar gela gert. Die elektrische Steuerung der Brechvorrichtung 1 befindet sich in einem abgeschlossenen Schrank 32.

Die Fig. 1c zeigt schematisch eine Stirnseite der Brechvorrich tung 1 aus der der Querschnitt des Aufnahmebehältnisses 4 her vorgeht. Im unteren Bereich des Aufnahmebehältnisses 4 befinden sich die Brechwalze 5 und die verstellbaren Träger 17 bzw. Trä ger 17' für den Brechkamm 9 bzw. die Schleißleiste 6. Sowohl der Träger 17' der Schleißleiste 6 als auch der Träger 17 des Brech kamms 9 sind so konstruiert, daß der Abstand zwischen der Brech walze 5 und den jeweiligen Trägern 17, 17' veränderbar ist. Der Abstand von der Oberfläche der Brechwalze richtet sich nach dem zu verarbeitenden bzw. zu zerkleinernden Schüttgut. Die Mittel punkte der Träger 17, 17' liegen auf einer Linie und sind unter halb der Mittelachse 14 der Fräswalze 5 angeordnet. Im vorlie genden Ausführungsbeispiel hat die Schleißleiste 6 einen festen konstanten Abstand zur Oberfläche der Fräswalze 5, während der Abstand des Brechkamms 9 zur Oberfläche der Brechwalze 5 varia bel ist. Unterhalb der Brechwalze 5 bzw. des Aufnahmebehältnis ses 4 befindet sich eine Auffangvorrichtung 33, die verschieden artig gestaltet sein kann. Beispielsweise kann diese Auffangvor richtung ein Förderband oder ein fahrbarer Behälter sein. Das zerkleinerte Gestein bzw. Gesteinsgemisch gelangt somit unmit telbar nach der Zerkleinerung direkt in die Auffangvorrichtung 33, ohne daß ein besonderes Brechgitter vorzusehen ist, das un terhalb der Walze angeordnet sein könnte und mit dieser zusam menwirkt. Durch den Wegfall des Gitterrosts wurde ein wesent licher Störfaktor beim Betrieb der Anlage eliminiert.

In Fig. 2 ist eine schematische Darstellung der Brechwalze 5 und der Schleißleiste 6 mit dem ihr gegenüberliegenden Brechkamm 9 dargestellt. Die bevorzugte Drehrichtung der Walze 5 ist durch den Pfeil A angedeutet. Auf der Oberfläche der Brechwalze 5 sind in wendelförmigen Linien 29 eine Mehrzahl von Meißeln 7 angeord net. Die Drehzahl der Brechwalze 5 ist variabel und richtet sich nach dem zu zerkleinernden Brechgut. Auf der linken Seite in dieser Darstellung befindet sich der Träger 17', auf dem die Schleißleiste 6 montiert ist. Der Mittelpunkt 12 der Schleißlei ste 6 liegt unterhalb der Mittelachse 14 der Brechwalze 5. Die Schleißleiste 6 setzt sich zusammen aus dem Sockel 16' auf dem die Schleißteile 22 befestigt sind. Die Schleißteile 22 sind we gen ihres unterschiedlichen Abnutzungsgrades an den verschie denen Stellen in einzelne Sektionen 15 unterteilt, wodurch ein partielles Auswechseln der verschliessenen Schleißteile ermög licht wird. Durch diese Maßnahme der Unterteilung in einzelne Sektionen wird die Anlage einerseits wartungsfreundlicher und andererseits werden Kosten gespart. Der Träger 17' kann entweder verschiebbar oder fest montiert werden.

Auf der rechten Seite dieser Darstellung befindet sich der ver stellbare Träger 17, auf den der Brechkamm 9 montiert ist. Der Mittelpunkt 13 des Brechkamms 9 liegt ebenfalls unterhalb der Mittelachse 14 der Brechwalze 5. Die Beweglichkeit des Trägers 17 ist durch die Pfeile B, B' symbolisiert. Auf dem Sockel 16 sind in bestimmten Abständen lamellenartige Aufsätze 10 angeord net, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Form eines Kreissegments annehmen. Die Mittelpunkte der Kreissegmente sind auf dem Sockel 16 gegeneinander versetzt. Die Lagen sowohl der Schleißleiste 6 als auch des Brechkamms 9 sind jeweils der ent sprechenden Tangente 34 bzw. 34' im Schnittpunkt der Radiusli nien 35, 35' angepaßt. Die Tangenten 34, 34' schließen mit den gedachten Mittellinien 36, 36' einen bestimmten Winkel α ein, der zwischen 0° und 20° liegt.

In Fig. 3 ist in einer Schnittdarstellung der Brechkamm 9 zusam men mit der Brechwalze 5 schematisiert dargestellt. Auf dem Sockel 16 sind die lamellenartigen Aufsätze 10 in einem bestimm ten Abstand 11 zueinander angeordnet. Der Sockel 16 besteht aus mehreren Sektionen 15, was dazu beiträgt, die Wartungsfreund lichkeit der Anlage zu erhöhen. Im oberen Teil dieser Darstel lung ist die Brechwalze 5 symbolisiert. Auf der Oberfläche be finden sich auf wendelförmigen Linien 29 die Brechmeißel 7, die der Reihe nach genau in der Mitte der Abstände 11 zwischen den lamellenartigen Aufsätzen 10 eingreifen und somit das Gestein bzw. Gesteinsgemisch zerkleinern. Zweckmäßigerweise sind die Oberkanten der lamellenartigen Aufsätze 10 leicht gerundet, so daß eine Verjüngung der Ränder der lamellenartigen Aufsätze nach oben hin stattfindet. Mit den Stellschrauben 18 und 19 wird der jeweilige Abstand des Brechkamms 9 zur Brechwalze 5 eingestellt.

Die Fig. 4 zeigt in schematischer Darstellung die Vorderansicht des Brechkamms 9. Auf dem Träger 17 sind mittig die einzelnen Sektionen 15 montiert. Die Anzahl der Sektionen 15 richtet sich nach der Länge der Brechwalze 5 und ist im vorliegenden Ausfüh rungsbeispiel 1310 mm. Die Länge einer Sektion beträgt 10-40 cm. Beispielhaft sind für eine Sektion 15 die lamellenartigen Auf sätze 10 eingezeichnet. Die Aufsätze 10 sind mit ihren Mittel punkten auf der einzelnen Sektion 15 parallel gegeneinander ver setzt. Die Abstände 11 zwischen den einzelnen Aufsätzen 10 sind so bemessen, daß sie über den gesamten Brechkamm 9 einen gleich mäßigen Abstand aufweisen. Die Rundungen 37 an der Oberkante der lamellenartigen Aufsätze 10 dienen dazu, das Brechgut zwischen den Meißeln 7 und den Aufsätzen besser greifen und einführen zu können. Der Träger 17 ist schematisiert dargestellt und kann selbstverständlich jede andere Ausführungsform annehmen. Die Stellschrauben 18, 19 befinden sich jeweils an den Enden des Trägers 17.

Mit der erfindungsgemäßen Brechvorrichtung 1 kann eine maximale Leistung von 10-250 m³ Gestein pro Stunde garantiert werden. Dies liegt im Bereich dessen, was in Bergwerken und Recyclingbe trieben in der Regel gefordert wird.

Claims

1. Vorrichtung zur Zerkleinerung von Gesteinen und Gesteinsge mischen, mit einem Aufnahmebehältnis (4), einer Fräswalze (5), die mit einer Vielzahl von Meißeln (7) besetzt ist und von einem Antriebsaggregat (2) angetrieben wird, gekenn zeichnet durch

- einen langgestreckten verstellbaren Brechkamm (9);
- der mit beabstandeten Brechaufsätzen (10) so besetzt ist, daß die Meißel (7) auf der Fräswalze (5) in die Zwischen räume (11) zwischen den Brechaufsätzen (10) durchgreifen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Brechaufsätze (10) flach und lamellenartig sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Brechaufsätze (10) Kreissegmente sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Abstände (11) zwischen den Brechaufsätzen (10) so bemessen sind, daß die Meißelspitzen (7) auf der Fräswalze (5) durch die Mitte der Zwischenräume (11) ge führt werden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Mittelpunkte der Brechaufsätze (10) auf dem Kammsockel (16) gegeneinander versetzt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Abstand zwischen Fräswalzenoberfläche und Brechkamm (9) verstellbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Meißel (7) auf der Oberfläche der Fräswalze (5) auf wendelförmigen Linien angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der Brechkamm (9) in ein zelne Sektionen (15) unterteilt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich net, daß die einzelnen Sektionen (15) austauschbar sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der dem Brechkamm (9) gegenüberliegenden Seite eine Schleißleiste (6) zugeordnet ist, die mit auswechsel baren Schleißteilen (22) besetzt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich net, daß der Abstand der Schleißleiste (6) zur Fräswalze (5) verstellbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich net, daß der Abstand der Schleißleiste (6) zur Fräswalze (5) fest ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Mittelpunkte des Brechkamms (9) und der Schleißleiste (6) unterhalb der Mittelachse (14) der Fräs walze (5) angeordnet sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die die Längsseiten (23, 23') des Aufnahmebehäl ters (4) begrenzenden Wände (24, 24') senkrecht angeordnet sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Antriebsmotor (3) des Antriebsaggregats (2) in Richtung des Aufnahmebehälters (4) angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß zwischen dem Antriebsmotor (3) und dem Zahnradge triebe (25) eine Hydrokupplung (28) angeordnet ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß zwischen dem Zahnradgetriebe (25) und einem Lager (26) der Fräswalze (5) eine elastische Kupplung (27) ange ordnet ist.

18. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Aufnahmebehältnis (4) oberhalb der Schleißleiste (6) und des Brechkamms (9) eine langgestreckte Öffnung aufweist, die mit einer Klappe (20) geschlossen wird.

19. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Klappe (20) und der Brechkamm (9) eine Einheit bilden, die zusammen nach oben verschwenkbar sind.

20. Verfahren zur Zerkleinerung von Gesteinen und Gesteinsgemi schen in einer Brechvorrichtung (1) mit einem Aufnahmebe hältnis (4), einer Fräswalze (5), die mit einer Vielzahl von Meißeln (7) besetzt ist und einem Antriebsaggregat (2), dadurch gekennzeichnet, daß

- die einzelnen Elemente der Brechvorrichtung (1) in kom pakter Bauweise anzuordnen sind;
- die Fräswalze (5) zwischen einer Schleißleiste (6) und einem verstellbaren Brechkamm (9) mit lamellenartigen Aufsätzen (10) angeordnet wird, wobei die Spitzen der Meißel (7) der Fräswalze (5) in die Zwischenräume (11) der beabstandeten Brechaufsätze (10) eingreifen.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeich net, daß die Mittelpunkte (12, 13) der Schleißleiste (6) und des Brechkamms (9) unterhalb der Mittelachse (14) der Fräswalze (5) anzuordnen sind.

22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeich net, daß der Brechkamm (9) in Sektionen (15) so unterteilt wird, daß die einzelnen Sektionen (15) mühelos auswechsel bar sind.

23. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeich net, daß der Sockel (16) des Brechkamms (9) an einem Trä ger (17) montiert wird, der mittels Stellschrauben (18, 19) verschiebbar ist.