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Kegelbrecher Außer den Kegelbrechern zur Zerkleinerung von Erzen und
Gestein, die mit mechanischen zwangsläufigen Zahnrad- und Exzentergetrieben betätigt
werden, sind schwingende Brecher beschrieben, die mit rasch umlaufenden, außermittigen
Massen, sog. Unbalanzen, angetrieben werden. Diese werden dann in der Achse des
Brechkegels angeordnet, der auf verschiedene Weise aufgehängt ist. Demgegenüber
zielt die Erfindung darauf ab, die Schlag- und Brechwirkung mit Hilfe einer Taumelschwingungen
hervorrufenden Unbalanz nahezu zu verdoppeln und dabei außerdem noch die mechanischen
Reaktionen auf Gestell und Fundament zu verringern. Mit den vorgeschlagenen Anordnungen
gelingt es zugleich, besonders vorteilhafte Brechorgane auszubilden. Alle Anordnungen
gemäß der Erfindung benutzen zu diesem Zweck eine besondere Form des Freischwingers,
nämlich den Taumelschwinger, dessen Prinzip aus dem Querschnitt der Abb. i hervorgeht.
Die Freischwingerwelle i trägt danach an ihren Enden je eine unbalante, also einseitige
Masse 2 bzw. 3, die wohl mit der Welle i im gleichen Sinn umlaufen, aber auf ihr
um i8o° versetzt angeordnet, z. B. aufgekeilt sind. Die Welle selbst ist in den
Lagern 4 und 5 beidseitig im Brechorgan io abgestützt und wird z. B. durch die Keilriemenscheibe
6 angetrieben. Nach allgemeinen Gesetzen der Mechanik beschreibt dann die Taumelfreischwingerwelle
i und das mit ihr verbundene System eine doppelkegelförmig kreisende Bewegung, deren
Spitze 7 mit dem Schwerpunkt des
frei beweglichen Systems zusammenfällt.
Dieser ruht, ohne selbst festgehalten zu werden, nach Art der freien Achsen der
technischen Mechanik im Raum, so daß von einer nachgiebigen Unterstützung 9 etwa
des Tragrings 8 in der achssenkrechten Ebene keine Verschiebekräfte auf das Fundament
übergehen können. Dieses Prinzip ist wesentlich für die Erfindung und kehrt in den
folgenden Beispielen nach Anordnung und Wirkungsweise immer wieder. Dieser Antriebsteil
des Taumelbrechers wird weiterhin schematisch als geschlossenes Gehäuse mit der
Ziffer 1o einheitlich bezeichnet.
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Dieses Gehäuse trägt nun außen die kegelförmigen Brechorgane und sonstiges
Zubehör, die in mehreren Beispielen nachfolgend dargestellt und beschrieben seien.
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Abb. i stellt eine schematisierte Ausführung dar, die zur weiteren
Erläuterung der Grundgedanken bestimmt ist. Das Gehäuse io des Erregers trägt einen
Innenbrechkegel, der, wie im Brecherbau üblich, aus einem Grundkörper ii und einer
Hartgußarbeitsfläche 12 zusammengesetzt ist. Beide sind zusammen durch einen kräftigen
Gewindering 13 auf das Gehäuse io aufgezogen.
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Das ganze beschriebene Schwingsystem aus Freischwinger und Brechkegel
ist nun über einen Tragring 8 mittels einer elastischen ringförmigen Lagerung 9
im Maschinengehäuse 14 abgestützt, das auf dem Fundament 15 sitzt. Die elastische
Lagerung 9 selbst kann aus Gummilamellen oder -puffern, luftreifenähnlichen Körpern
oder auch Stahlfedern gebildet sein. Besonders günstige und energiesparende, wenn
auch nicht notwendige Antriebsbedingungen ergeben sich, wenn die taumelschwingende
Gesamtmasse des Brechkegels (1ö, 11) bezüglich ihrer Antriebsdrehzahl so auf die
elastischen Konstanten der Lagerung 9 abgestimmt ist, daß Resonanz auftritt.
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Im Gehäuse 14 wird mit bekannten Mitteln ein ruhender Brechmantel
16 eingebaut, der mit dem Kegelmantel 12 zusammenarbeitet. Auf der Beschickungsseite
des Brechkegels ist noch eine grob gelochte Zuteilscheibe 17 angebracht, die störende
und auszulesende Fremdkörper zurückkhält. Bei zu großen Ausschlägen stößt sie gegen
den schützenden Gummiwulst 18 im Gehäuse 14. Das gebrochene Gut fällt bei i9 in
Pfeilrichtung aus dem Brecher.
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Abb. i ist nur eine Prinzipskizze zur Darstellung des Taumelschwingantriebs.
Der kinematische Nachteil eines solchen Brechers würde vor allem darin bestehen,
daß die Bewegungsrichtung des Brechermauls konstruktiv nicht senkrecht zur Kegelfläche
des Mantels 12 wirkt. Diese Forderung muß aber erfüllt werden, um das Gut einwandfrei
durch Druck und Schlag zu zerkleinern, so wie es beispielsweise Abb. 2 andeutet.
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In Abb. 2 ist von dem Taumelschwinger der Übersichtlichkeit halber
nur die äußere Ansicht des Lager-und Schwingergehäuses io dargestellt, wobei dieses
mit dem angebauten Brechkegel 21 gemeinsam wiederum elastisch in der -Ebene des
Schwerpunkts 7 abgestützt ist. Die elastische Lagerung über die Konsole 8 möge in
diesem Fall aus drei übenden Umfang verteilten, getrennten Pufferelementen 2o bestehen.
Der Brechkegel 21 auf dem Schwingerreger 1o arbeitet nun im Gegensatz zur Anordnung
nach Abb. 1 von dem größeren Außendurchmesser nach innen und so, daß seine Bewegungen
praktisch senkrecht zur Kegeloberfläche im Brechermaul gegen den Brechermantel 22
im Gehäuse 14 erfolgen. Das bewirkt optimale Druck- und Schlagbeanspruchung. Wie
außerdem dargestellt, erlaubt dieser Aufbau gemäß der Erfindung an der oberen Einwurfseite
die Anbringung eines weiten Rostes 23, der mitschwingt und der daher das Gut selbst
stark fördert und vorklassiert. Das feinere Gut, das nicht weitergebrochen werden
muß, fällt insbesondere durch den Rost 23 in die weiten Kanäle 24 im Innern des
Brechkegels, ohne die Brechwerkzeuge mit unnötiger und sogar dämpfender Masse zu
belasten. Der Durchgang vereinigt sich unterhalb des Brechkegels im Gebiet der Pfeile
25 mit dem gebrochenen Gut, um durch die freien Räume zwischen den Puffern 2o auszufallen.
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Ergänzend zeigt Abb. 3 eine weitere spezielle Ausführung des Brechermauls
unter vorteilhafter Ausnutzung der eingeleiteten Taumelszhwingung. Auf dem Oberteil
des Schwinggehäuses 1o sitzt hier irr scheibenförmiger Ausbildung mitschwingend
ein Sortiervorbrecher 27, auf den in Richtung des Pfeils 26 das Aufgabegut fällt.
Die Brechscheibe 27 ist am Umfang beispielsweise nach Art eines groben Zahnrades
28 ausgebildet, d,)ch können statt dessen auch aufgesetzte Brechleisten vorgesehen
sein. Diese arbeiten mit einer im Gehäuse 14 angeordneten, ringförmigen Gegenscheibe
29 zusammen, die auf dem Innenrand eine entsprechende Innenverzahnung oder Brechleisten
30 trägt, gegen die die Organe 28 schlager4. Das hier vorgebrochene feinere
und aussortierte Gut entlastet wiederum den eigentlichen Kegelbrecher 21 und fällt
dem Pfeil'31'folgend durch die Innenkanäle 24 desEBrechkegels 21. Dagegen stürzt
das Grobgut durch die Durchgänge 32 der ruhenden Scheibe 29 ins Kegelbrechermaul
33. Der weitere Vorgang entspricht wieder Abb. 2.
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Auch diese Weiterentwicklung des erfindungsgemäß ausgebildeten Taumelschwingbrechers
nach Abb.2 und 3 läßt bei schwierigen Arbeitsbedingungen noch bestimmte Forderungen
des allgemeinen Brecherbaues unerfüllt. Der Brecher arbeitet jetzt zwar ungefähr
senkrecht zu den Arbeitsflächen, aber in Richtung vom äußeren zum inneren Durchmesser.
Das bringt, wie bekannt ist, namentlich bei feuchtem Gut die Gefahr der Verstopfung
mit sich. Es spricht für die vielseitigen, konstruktiv begründeten Vorteile des
neuen Prinzips, daß auch dieser Nachteil in systematischer Weiterentwicklung, z.
B. nach Äbb. 4, überwunden werden kann.
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Hier verteilt man zunächst im Schwingergehäuse 1o die beiden umlaufenden,
unbalanten und erfindungsgemäß zusammenwirkenden Massen 2 und 3 so, daß der Schwerpunkt
7 höher als in den bisherigen Beispielen, rückt. Außerdem wird nur der vom Gehäuse
aus zu den Taumelschwingungen erregte Brechkegel 34 glockenartig über. das auf dem
Fundament 15 feststehende Gestell 14 mit der ruhenden, jetzt innenliegenden Brechfläche
35 gestülpt. Dieser Aufbau nach Abb. 4 und 5 erfüllt sowohl die zerkleinerungstechnische
Forderung,
daß die Brechflächen rundum senkrecht, also drückend aufeinander arbeiten, wie auch
die weitere Bedingung eines von innen nach außen entsprechend den Pfeilen 36 und
37 gerichteten Gutstroms. Aus dem üblichen Brechkegel ist jetzt die taumelschwingende
Brechglocke 34 geworden. Diese ruht allseitig elastisch z. B. auf einem Gummiringkörper
38 in der durch den Schwerpunkt 7 gehenden waagerechten Ebene und vereinigt damit
einen weiteren Vorzug für den praktischen Brecherbetrieb. Geraten nämlich gefährliche
Fremdkörper, z. B. Eisenteile, zwischen die Brecherwerkzeuge 34, 35, so weicht der
Brecher aus. Er ist ferner nach oben leicht demontierbar, wie Abb. 4 veranschaulicht.
Die Anordnung des Federungsorgans 38 erlaubt ohne weiteres, daß die Brechglocke
34 sich ohne Bruchgefahr abhebt und auch leicht herausgezogen werden kann. Erforderlichenfalls
kann ein ebenfalls elastischer Ring 39 diese Bewegungen begrenzen. Das Austragsgut
fällt in eine Kreisrinne 40, die eine Förderwirkung hat, wenn sie mit der Brechglocke
34 verbunden ist und also mitschwingt.
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Der Erfindungsgedanke der Abb. 4 kann noch zu einem Doppelkegelbrecher
nach Abb.5 weiter ausgestaltet werden. Ordnet man nämlich im Oberteil der Brechglocke
34 auf dem Weg des Gutstroms nach den Pfeilen 41, 42 noch einen ebenfalls senkrecht
zuschlagenden weiten Vorbrecher mit den kegeligen Backen 43 und 44 an, so wird ebenfalls
der Hauptbrecher 34, 35 wirksam entlastet. Zugleich wird die Resultante aus den
Kräften der beiden Brecher noch stärker in die Senkrechte gerichtet und damit das
Fundament von seitlich schiebenden Störkräften entlastet.
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Selbstverständlich können viele der in den einzelnen Beispielen beschriebenen
Maßnahmen auch mit sonst Bekanntem nach Bedarf kombiniert werden. Zusammenfassend
sei auch noch darauf hingewiesen, daß die Einwurfzone völlig frei von Traversen
und sonstigen Konstruktionsteilen und die Bauhöhe sehr niedrig ist. Ebenso können
die Brechplatten leicht zugänglich ausgewechselt und die Brechspaltweiten mühelos
verstellt werden.