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Kreiselbrecher mit hydraulisch abgestütztem ßrechkegel Kreiselbrecher
dienen zur Zerkleinerung von harten, brüchigen Materialien. Sie besitzen einen in
einem Gehäuse umlaufenden, sich nach oben verjüngenden Brechkegel. Die Zerkleinerung
findet in dem zwischen Brechkegel und Gehäuse vorhandenen Brechspalt statty dessen
Weite sich infolge des Kegelumlaufes periodisch zwischen einem Größtwert und einem
Kleinstwert ändert. Die dabei auf den Brechkegel einwirkenden Kräfte beanspruchen
die Kegellagerung in zyklisch umlaufender Richtung quer zur Kegelachse CD und in
Richtung der Kegelachse. Die Erfindung bezieht sich auf einen Kreiselbrecher mit
hydraulisch gegen die in Richtung der Kegelachse wirkenden Kräfte abgestütztem Brechkegel,
bei dem ein in einer zentralen Bohrung geführter Kolben auf seiner unteren Stirnfläche
von flüssigem Druckmittel beaufschlagt wird. Ein Kreiselbrecher dieser Art ist unter
anderem in der deutschen Patentschrift .. (2atentani#jeldung K
58 198 III/50e) beschrieben worden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
die bisherigen Anordnungen zu vereinfachen, ihre Funktion von auftretenden h
. ydraulischen Leckveriusten unabhängig zu machen und eine vorteilhafte Möglichkeit
zu schaffen, um die Brechspaltweite mittels außenliegender Or,-eane verstellen und
kontrollieren zu können. Gelöst wurde die Aufgabe mittels eines Steuerorgans für
das
Druckmittel, 'beispielsweise eines einfachen Absperrschiebers,
dessen eine Steuerkante mit dem Kolben zu gemeinsamer Bewegung und desben andere
Steuerkante mit dem Gehäuse verbunden ist. Erfindungs,c.emäß soll auch die Lage
einer der Steuerkanten in ihrem Verhältnis zur Höhenlage des 3rechkegels, d.h. also
auch zu der Höhenlage des Kolbens und damit zu der Weite des 2rechspaltes, veränderbar
sein. An einem außen und während des metriebes zugänglichen Stellorgang beispielsweise
einem Hanurad, soll die 3rechspaltweite eingestellt und angezeigt werden.
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In Ausgestaltung der Erfindung soll ein Teil des Steuerorgans unter
der Wirkung des Druckmittels entgegen der Kraft einer Feder beweglich angeordnet
werden, so daß sich bei einer Bewegung eine Steuerkante in ihrem Verhältnis zur
Höhenlage des Brechkegels verändert. Dadurch soll beim Überschreiten einer bestimmten
Brechkegelbelastungg d.h. bei einem bestimmten Druck des Druckmittels, ein Stemrvorgang
stattfinden, der ein Absinken des Kolbens, d.h. eine Vergrößerung der Brechspaltweite,
zur Folge hat$ beispielsweise durch Abfließen eines Teiles des in der zentralen
Bohrung befindlichen Druckmittele.
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Das Druckmittel kann einem unter Druck stehenden Ölvorrat entnommen
werden. Eine einfachere Möglichkeit besteht aber darin, zusammen mit dem Brecher
eine Druckmittelpumpe zu betreiben, deren Fördermenge nur etwas größer sein muß
als die auftretenden Leckverluste. Die Anordnung der Steuerkanten erfolgt dann so,
daß das zuviel geförderte Druckmittel den Kolben soweit anhebt, daß durch den Spalt,
der sich zwischen den Steuerkanten des Steuerorgans bildet, das zuviel geförderte
Druckmittel abfließen
kann. jtu-# diese -,iuise kann die ,löhenla",e
des 1.olbens und des #D Brec'Like.-els unu da"jit die brechspaltweite in sehr engen
Grenzen J 7:3 konstant -;ei-ialten werden.
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Um eine iberlastsicherung fUr den Brecher zu schaffen, kann die Anordnung
so erfolgen, daß sich die eine Steuerkante des Steuerorgans unter der Wir11un,-
des mit der belastun, des brL;cht;rs ansteigenden hydraulischen Jruckes entgegen
der Kraft einer Feder im Sinne weiterer Absenkung des Kolbens verschiebt.
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1#ine ähnliche Wir'#l-ung kann mit Hilfe eines von dem Druckmittel
beaufschlagten Überdruckventils erzielt werden. In besonders vorteilhafter Weise
kann die Tatsache ausgewertet werden, daß das hydraulische Druc.Imittel (Hydrauliköl)
während des Betriebes iwmer mit dem der brechkegelbelastung proportionalen Druck-
und in ausreichender iüenge zur Verfügung steht, inde#i man es dem L'tn,.-"-lager
des brechke"els al&Schmieröl zuführt. Das Längslager muß we,#en der bekannten
Kreispendelbewegung des brechkegels als sphärisches Gleitlager aus-ebildet sein.
Bei richtiger Bemessung der La#-,-erflüche läßt sich zuverlässig ein Gleichgewichtszustand
erzielen, bei dem üie Lagerkalotte auf dem Ölpolster schwimmt, ohne daß nennenswerte
Leekölverluste eintreten. Der auftretende Leekölst.rom ist für die ständi,--e Durchspülung
und Kühlung des Lagers ausreichend.
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In der Abbildung ist ein Beispiel für eine erfindungsgemäße An-Z ordnung
als behnitt durch einen Kreiselbrecher a-ar3estellt-Die für den Brechvorgang und
den Antrieb erforderlichen Teile wurden zeichnerisch angedeutet, bedürfen aber iu
einzelnen keiner
Erläuterungt da sie dem bekannten Stand der Technik
angehören und dem Fachmann ohne weiter-es verständlich sind.
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Ein Kolben 1 ist in einer zentralen Bohrung 3 der vertikalen
Mittelachse des Kreiselbrechers gefUhrt, Über eine Rohrleitung 4 wird Druckmittelg
vorzugsweise Hydrauliköl, in den unter dem Kolben 1 verbleibenden freien
Raum der Bohrung 3 gefördert. FUr die Druckmittelversorgung kann eine zusammen
mit dem Brecher angetriebene Pumpe 5 vorgesehen werden. Das in die Bohrung
3
eingespeiste Druckmittel verdrängt den Kolben 1 nach oben. Dabei
hebt sich der Brechkegel und der Brechspalt wird enger. Eine mit dem Kolben
1 verbundene Stange 6 ist an ihrem unteren Ende als Steuerschieber
ausr#,ebildet und in der Bohrung eines Schiebergghäuses 9 dichtend aber verschiebbar
gefUhrt. Der Kolben 1 hebt sich bis die Eindrehung an ihrem unteren Ende
einen Spalt freigibtp Uber den das zuviel geförderte Druckmittel abfli.eßtt ohne
daß der Kolben 1 sich weiter nach oben bewegt. Das Druckmittel kann beispielsweise
über einen Kanal 7 in den Vorratsbehälter 10
zurUckfließen. Die Stange
6 und das Gehäuse 9 bilden zusammen ein Beispiel für das erfindungsgemäß
vorgesehene Steuerorgan. In der Abbildung ist ein Stellorgan (Handrad)
8 und ein Zahntrieb angedeutet, mit denen die Höhenlage der Steuerkanteg
d.h. der oberen Stirnfläche des iDchiebergehäuses 9 verändert werden kann.
Durch Verdrehen des Handrades kann somit die Weite des Brechspaltes auf das gewünschte
Maß eingestellt werden. Aus der Stellung des Handrades 8 oder eines damit
verbundenen Zeigers kann die Weite des Brechspaltes erkannt werden.
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Aus dem dargestellten Beispiel ist erkennbar, daß das Druckmittel
auch auf die obere Stirnfläche des Schiebergehäuses 9 wirkt
und
dieses mit einer entsprechenden Kraft nach unten drückt. Wird das Schiebergehäuse
nicht starr, sondern Uber eine zeichnerisch nicht dargestellte Feder gegen das Gehäuse
des Kreiselbrechers abgestützt, so verlagert sich die Steuerkante weiter nach unten,
sobald der hydraulische Druck die Federkraft übersteigt. Da hierbei gleichzeitig
ein Absenken des Kolbens 1, d.h. eine Erweiterung des Brechspaltes eintritt,
bedeutet das eine Sicherung gegen Überlastung des Brechers, z.B. durch die Wahl
eines zu eingen Brechspaltes oder durch in den Brechspalt geratene Fremdkörper.
Der hydraulische Druck steigt bei dieser Anordnung entsprechend der Federcharakteristik
mit zunehmender Verschiebung der Steuerkante des Schiebergehäuses an, d.h. daß auch
die Brechkraft mit zunehmendem Brechspalt steigt.
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Eine Sicherheit gegen Überlastung kann aber auch durch Anordnung eines
Überdruckventils 11 erfolgen. Das Ventil öffnet bei Überschreitung eines
eingestellten hydraulischen Druckes und gestattet den Abfluß von Druckmittel, soweit
dieses infolge Überlast des nach unten ausweichenden Brechkegels und Kolbens
1 aus der Bohrung 3 verdrängt wird. Die.Brechkraft ist bei dieser
Anordnung bei zunehmender Brechspaltweite weniger progressiv. Vorteilhaft istg daß
der Öffnungsdruck des Ventils 11 jederzeit auf bekannte Weise dem jeweiligen
Brechgut entsprechend eingestellt werden kann.
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Aus dem vorstehend Gesagten geht hervor, daß der hydraulische. Druck
in der Bohrung 3 eine Funktion der Brechkraft ist. Die Belas.tung des sphärischen
längslagers 12 folgt der gleichen Gesetzw mäßigkeit. Sofern Öl als Druckmittel
benutzt wirdv ist es deshalb
auf einfache Weise möglich,
das Längslager hydraulisch zu entlasten, d.h. das ständige Vorhandensein eines geschlossenen
Ölfilmes zwischen Kalotte und Pfanne des Längslagers 12 zu gewährleisten. Zu diesem
Zweck wird Öl durch einen Kanal 14 und eine Nute 13 an die Tragfläche
des Längslagers 12 gebracht. Am
Umfang der Tragfläche wird ein Hingkanal
15 vorgesehen, in dem sich das austretende Leeköl sammelt, um anschließend
über geeignete Wege 16 in den Vorratsbehälter 10 zurückzufließen.
Über der vom Ringkanal 15 begrenzten Tragfläche baut sich ein nach dem äußeren
Rande hin abfallendes hydraulisches Druckfeld auf, dessen Tragkraft mit der Kolbenkraft
1 abgestimmt*werden kann. Der Verschleiß des Lagers 12 wird infolge dieser
Anordnung sehr gering, während die zusätzlichen Leckölverluste von der ständig mitlaufenden
Pumpe 5 gedeckt werden.
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Es sind auch andere Anordnungen als im dargestellten Beispiel im gleichen
Sinne ausführbar. Wenn beispielsweise statt der 2?umpe 5 ein vorhandener
Druckmittelvorrat zur Verfügung steht, bedarf es nur einer anderen Führung des Druckmittels
durch die Kanäle und Steuerschlitze, was angesichts der bekannten Technik keiner
besonderen Erläuterung bedarf.
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Die Vorteile der erfindungegemäßen Anordnung besteht in der Einfachheit
der hydraulischen Organey in der Unabhängigkeit der Brechspaltweite von Leekölverlusten,
in der zuverlässigen'Überlastungesicherung, in der Möglichkeitg den Brechspalt von
außen und während des Betriebes kontrollieren und verändern zu können, sowie in
der Langlebigkeit eines hydraulisch entlasteten Längslagere. Infolge der großen
Tragfähigkeit des hydraulisch entlasteten Längslagers, kann der Lagerdurchmeaser
verhältnismäßig
klein gewc`Ählt und das Lager infolgedessen -i",eit
in die Kegelspitze hineingerückt werden. Damit werden nicht nur die Relativbewegungen
zwischen-Lagerkalotte und La,-erpfanne vermindert, sondern außer der dazu proiortionalen
Verminderung der Lagerverluste auch eine günstigere Position für die Anordnung der
Querlager erzielt. Grundsätzlich sind erfindungs"-emäße Anordnungen wegen der
Mög-
lichkeit, hohe spezifische DrUcke in der Bohrung 3 wie auf der
Tragfläche des Längslagers 12 anzuwenden, für große Maschineneinheiten besonders
gut geeignet,