DE3429467A1

DE3429467A1 - Kegelbrecher

Info

Publication number: DE3429467A1
Application number: DE19843429467
Authority: DE
Inventors: Klaus 5000 Köln Schütte; Helmut 5047 Wesseling Stöckmann
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1984-08-10
Filing date: 1984-08-10
Publication date: 1986-02-20
Also published as: JPH0755296B2; SE8503751L; JPS6146263A; US4629197A; SE8503751D0; SE464393B

Description

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Anlage zum Patentgesuch der

Klöckner-Humboldt-Deutz

Aktiengesellschaft

vom 06. August 1984

Kegelbrecher

Die Erfindung betrifft einen Kegelbrecher mit exzentrisch angetriebenem Brechkegel, bei dem zwischen Exzenterantrieb und Gehäuse eine Labyrinthdichtung angeordnet ist, deren innere Dichtungshälfte mit dem Exzenterantrieb des Brechkegels und deren äußere Dichtungshälfte mit dem Gehäuse verbunden ist.

Ein Kegelbrecher dieser Gattung ist aus der DE-PS 1 075 927 bekannt. Er weist je eine Labyrinthdichtung zwischen der Exzenterbuchse und dem Brechergehäuse sowie zwischen der Exzenterbuchse und dem Brechkegel auf. Die Labyrinthdichtung zwischen der Exzenterbuchse und dem Brechergehäuse besteht aus ineinandergreifenden Stegen und kann horizontal oder vertikal angeordnet sein. Sie ist zum Schutz gegen Staubeintritt mit Fett gefüllt, aei dieser Dichtung ist die Gefahr nicht ganz ausgeschlossen, daß mangels eines geeigneten Schutzes das Labyrinthdichtungs-Fett durch Schmieröl, das zur Schmierung und Kühlung der Kegelzahnräder des Exzenterantriebs dient, ausgewaschen werden kann. Erwärmtes Schmieröl besitzt nämlich sehr gute Kriecheigenschaften und wandert auch an senkrechten Flächen aufwärts. Unterstützt wird diese Kriechbewegung vor allem im Betrieb des Kegelbrechers durch die Förderwirkung von Drehrillen oder Drehriefen, welche die Oberflächen der sich drehenden Teile nach einer spanabhebenden Bearbeitung aufweisen. Weist das die Labyrinthdichtung tragende

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Bauteil, das mit der drehenden Exzenterbüchse verbunden ist, solche Drehrillen auf, kann das erwärmte Öl besonders gut in die Labyrinthdichtung eindringen und die Fettfüllung auswaschen. Die Labyrinthdichtung würde durch das Auswaschen des Fetts für den Staub des Brechgutes zugänglich und es bestünde die Gefahr, daß Staub in den Ölkreislauf zur Schmierung des Antriebs und der Lager des Kegelbrechers eindringt. Der Staub aber würde in kürzester Zeit die Lager durch Verschleiß zerstören. Weiterhin ist der Ölverlust sowie die Verunreinigung des Brechguts durch austretendes Öl unerwünscht.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, bei einem Kegelbrecher die Labyrinthdichtung zwischen Exzenterantrieb und Gehäuse so zu verbessern, daß Schmieröl nicht in die Labyrinthe eindringen und das Fett auswaschen kann und dadurch eine Eintrittsmöglichkeit für den Staub geschaffen wird. Bei der Lösung der Aufgabe soll eine besonders platz- und raumsparende Konstruktion mit niedriger Bauhöhe zur Anwendung kommen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Labyrinthe der Dichtungshälften im wesentlichen vertikal und horizontal angeordnet sind. Das vertikale Labyrinth ist mit Fett gefüllt und schützt den Innenraum des Kegelbrechers und damit den Ölkreislauf vorteilhaft gegen Staubeintritt aus dem Brechgutraum oder auch gegen Wassereintritt. Das horizontale Labyrinth schützt seinerseits sehr vorteilhaft das vertikale Laoyrinth gegen Auswaschen des Fetts durch Kriech- und Spritzöl, das sonst aus dem Bereich des Exzenterantriebs in den Dichtungsbereich gelangen könnte.

Es ist vorgesehen, daß das vertikale Labyrinth aus ineinandergreifenden Stegen und das horizontale Labyrinth

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aus wenigstens einer, jeweils auf dem äußeren Umfang der inneren Dichtungshalfte und auf dem inneren Umfang der äußeren Dichtungshalfte angebrachten Nut und aus wenigstens einem Steg auf dem inneren Umfang der äußeren Dichtungshalfte besteht. Die Nuten und Stege verhindern vorteilhaft ein Hochkriechen des Öls, weil sich der Ölfilm an den Stegen bricht und in den Nuten staut.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Nuten der inneren Dichtungshälfte schräg von innen nach außen zum Dichtspalt hin abfallend verlaufend und die Nuten der äußeren Dichtungshalfte von außen nach innen abfallend verlaufend angeordnet sind. Die schräg verlaufenden Nuten geben einen besonders wirkungsvollen Schutz gegen das kriechende Öl. In der stehenden äußeren Dichtungshalfte sammelt sich das aufwärtskriechende Öl in den Nuten wie in Taschen, bis daß es aufgrund der angesammelten Menge so schwer wird, daß es nach unten abzufließen Deginnt. Der Druck des abfließenden Öls wirkt dem Druck des aufsteigenden Öls entgegen. In der sich drehenden inneren Dichtungshalfte wird aas Öl, das sich in den Nuten sammelt, aufgrund der Fliehkraft nach außen gegen die stehende äußere Dichtungshalfte geschleudert. Vor allem die schräg verlaufende obere Begienzungsfläche der Nuten zwingt dabei den Ö.ltröpfchen vorteilhaft eine schräg abwärts gerichtete Bewegung auf. Das Öl wird also von dem vertikalen Labyrinth weggefördert.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung liegt die obere Kante der obersten Nut des horizontalen Labyrinths in der äußeren Dichtungshalfte oberhalb der oberen Kante der obersten Nut der inneren Dichtungshalfte. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, daß kein Öl, das aus der obersten Nut der sich drehenden inneren Dichtungshalfte abgeschleudert wird, auf der

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gegenüberliegenden äußeren Dichtungshälfte aufwärts kriechen kann.

In einer weiteren Ausgestaltaung der Erfindung ist vorgesehen, daß die äußere Dichtungshälfte der obersten Nut der inneren Dichtungshälfte gegenüberliegend, statt der obersten Nut, eine von innen nach außen abwärts geneigte, ringförmige Wandfläche aufweist. Diese konstruktive Ausgestaltung der Erfindung ist dann vorteilhaft, wenn aus Platz- oder Materialgründen eine Nut nicht vorgesehen werden kann. Durch den Überhang der Fläche wird ein Kriechen des Öls vermieden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß mindestens ein Steg auf dem Umfang der äußeren Dichtungshälfte, vorzugsweise der unterste, einen geringeren Innendurchmesser aufweist als der Abstand der Mittellinie des Dichtspalts vom Drehpunkt der inneren Dichtungshälfte. Wird der Dichtspalt bis mindestens über die Mittellinie hinaus überdeckt, verhindert die Spaltuberdeckung durch den Steg vorteilhaft weitgehend ein ungehindertes Hereinspritzen des warmen, dünnflüssigen Schmieröls, das von Kegelritzel und Zahnkranz abgeschleudert wira, in den Dichtspalt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Stege auf dem inneren Umfang der äußeren Dichtungshälfte mit gegeneinander versetzt angeordneten vertikalen Durchbrüchen versehen sind. In vorteilhafter Weise wird dadurch der Abfluß des sich zwischen den Stegen ansammelnden Öls erleichtert. Gleichzeitig wird aber durch die versetzte Anordnung der Durchbrüche dem Öl die Möglichkeit genommen, in den Durchbrüchen einen Weg zum Aufsteigen zu finden.

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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die äußere Dichtungshälfte und/oder der vertikale Labyrinthteil der inneren Dichtungshälfte jeweils als einteilige, auswechselbare Bauteile ausgebildet. Bei der Einteiligkeit der jeweiligen Dichtungshälfte ist vorteilhaft eine größere Paßgenauigkeit gewährleistet als beim Zusammenbau der Dichtungshälfte aus mehreren Teilen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die äußere Dichtungshälfte und/oder der vertikale Labyrinthteil der inneren Dichtungshälfte in vertikaler Richtung verstellbar angeordnet sind. Die Verstellbarkeit der jeweiligen Dichtungshälften bietet vorteilhaft die Möglichkeit, die Einbautoleranzen auszugleichen, die für den Zusammenbau der Kegelräder des Exzenterantriebs vorgesehen sind.

Des weiteren ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß unter der äußeren Dichtungshälfte und/oder unter dem vertikalen Labyrinthteil der inneren Dichtungshälfte jeweils wenigstens ein Paßring angeordnet ist, oder daß die jeweils auswechselbaren Teile der Labyrinthe als Paßteile ausgebildet sind. Dadurch kann vorteilhaft der Dichtspalt zwischen den beiaen Dichtungshalften, unabhängig von dem Spiel zwischen den beiden Kegelrädern, immer gleich, das heißt optimal, eingestellt werden.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die äußere Dichtungshälfte oder die innere Dichtungshälfte am äußeren Ende des vertikalen Labyrinths mit wenigstens einer Dichtlippe versehen. Diese Dichtlippe verhindert mit ihrer Innenseite wirksam den Austritt von Fett und mit ihrer Außenseite das Eindringen von Staub in den Spalt zwischen den beiden Dichtungshalften.

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Gemäß der Erfindung ist die Dichtlippe als auswechselbarer Ring ausgebildet. Die Dichtlippe kann aufgrund dieser Ausbildung im Bedarfsfall sehr leicht ausgewechselt werden.

Im folgenden werden weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Kegelbrecher mit einem

Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Labyrinthdichtung ausschnittsweise im Vertikalschnitt,

Fig. 2 eine Teilansicht der Labyrinthdichtung gemäß Fig. 1 in vergrößertem Maßstab.

Wie Fig. 1 zeigt, besteht das Genäuse des Kegelbrechers aus einem unteren Gehäuseteil 11 und einem darauf befestigten oberen Gehäuseteil 12. Innerhalb dieser Gehäuseteile 11, 12 sind als Brechwerkzeuge ein oberer kegelförmiger Brechmantel 13 und ein daruntersitzender Brechmantel 14 angeordnet, welcher auf einem Tragkegel 15 befestigt ist. Der Tragkegel 15 mit Brechmantel 14 ist auf einer Exzenterbuchse 16 und diese wiederum auf einer zylindrischen Hohlachse 17 gleitend geführt.

Die Exzenterbuchse 16 wird über einen an ihrem unteren Rand befindlichen Kegelzahnkranz 18 mittels eines Kegelritzels 19 auf einer Antriebswelle 20 von einem in der Zeichnung nicht näher dargestellten Antriebsmotor angetrieben.

Der Kegelbrecher ist mit einer unteren und einer oberen Labyrinthdichtung ausgestattet. Die erfindungsgemäße untere Labyrinthdichtung 21 ist zwischen dem Exzenterantrieb 16, 18, 19, 20 des Brechmantels 14 und dem Gehäuse 11, 12

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angeordnet, während die obere, bekannte Labyrinthdichtung 22 sich zwischen dem Tragkegel 15 und der Exzenterbüchse befindet.

Die erfindungsgemäße, untere Labyrinthdichtung 21 besteht aus einer äußeren, feststehenden Dichtungshälfte 23 und einer inneren, sich drehenden Dichtungshälfte 24. Die äußere Dichtungshälfte 23 ist auf einem Ring 25 befestigt, der über eine die zylindrische Hohlachse 17 umgebende Nabe 26 mit dem Gehäuse 11, 12 verbunden ist. Die innere Dichtungshälfte 24 ist als ringförmige Unwuchtmasse der Exzenterbüchse 16 ausgebildet oder aus einzelnen Bauteilen bestehend an der Unwuchtmasse befestigt. Die Labyrinthdichtung 21 setzt sich zusammen aus jeweils einem vertikalen Labyrinth 37 und einem horizontalen Labyrinth

In Fig. 2 ist der Aufbau der erfindungsgemäßen Labyrinthdichtung 21 in seinen Einzelheiten dargestellt. Das vertikale Labyrinth 37 wird aus ineinandergreifenden Stegen 28 der inneren Dichtungshälfte 24 und Stegen 29 der äußeren Dichtungshälfte 23 gebildet, wobei der Dichtspalt 33 zwischen den Dichtungshälften mit Fett 27 gefüllt ist.

Zwischen den Stegen 28, 29 wird das Fett 27 gehalten und von außen schützt eine doppelte Dichtlippe 30 vor Fettverlust und Staubeintritt. Die doppelte Dichtlippe 30 ist als auswechselbares Bauteil ausgebildet. Sie kann aus verschleißbaren, beziehungsweise abriebfähigen Materialien wie beispielsweise Bronzen, Kunststoffen oder Gummi hergestellt sein. Beim Einbau der Dichtlippe 30 berühren die Lippen den Steg 28 der inneren Dichtungshälfte 24, die sie sich während des Betriebs von selbst einschleifen. Dadurch wird die Dichtigkeit erhöht.

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Der Dichtspalt 33 zwischen der äußeren Dichtungshälfte 23 und der inneren Dichtungshälfte 24 im vertikalen Labyrinth 37 soll sich wegen der Füllung mit Fett 27 nicht ändern und stets die gleiche Weite aufweisen. Die äußere Dichtungshälfte 23 ist deshalb als verstellbares Bauteil gefertigt. Durch entsprechend dimensionierte untergelegte Paßringe 31 kann der Dichtspalt 33 auf jede gewünschte Weite optimal eingestellt werden. Dadurch läßt sich jede herstellungsbedingte Toleranz für das Einstellen des Eingriffs von Kegelritzel 19 und Kegelzahnkranz 18 ausgleichen. Eine Nacharbeit der äußeren Dichtungshälfte 23 entfällt damit. Die äußere Dichtungshälfte 23 kann deshalb vorteilhaft aus einem Stück gefertigt werden, beispielsweise als Gußstück. Je nach Bauart des Kegelbrechers kann es auch vorteilhaft sein, die innere Dichtungshälfte 24 oder auch beide Dicht.ungshälften jeweils als auswechselbares Bauteil auszuführen. Durch die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sind besonders platz- und raumsparende Konstruktionen mit niedriger Bauhöhe möglich.

Das horizontale Labyrinth 38 ist nicht in Form von ineinandergreifenden Stegen ausgebildet. Dadurch wird der vertikale Ausbau des Brechkegels 14 mit seinem Tragkegel 15 und der Exzenterbüchse 16 wesentlich erleichtert. Die Labyrinthdichtung 21 braucht nicht demontiert zu werden.

Im horizontalen Labyrinth 38 weist die sich drehende innere Dichtungshälfte 24, die Unwuchtmasse der Exzenterbuchse 16, Nuten 32 auf, die schräg von innen nach außen, zum Dichtspalt 33 hin abfallend, verlaufen. Aufgrund der Hinterschneidung nimmt zum Drehpunkt hin die Umfangsgeschwindigkeit und folglich auch die Steiggeschwindigkeit des *Öls ab. Das Öl steigt an den schrägen Flächen der Nuten 32 langsamer auf. Es sammelt

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sich in den Nuten 32 und versucht, ab einer bestimmten Tröpfchengröße, wieder nach unten abzufließen. Dabei wird es aufgrund der schräg nach unten gerichteten Bewegungskomponente von dem vertikalen Labyrinth 37 weg gegen die innere Wandung der äußeren Dichtungshälfte 23 geschleudert.

Die äußere Dichtungshälfte 23 weist im horizontalen Labyrinth 38 umlaufende Stege 34 und mindestens eine Nut auf. Damit wird verhindert, daß sich das von der inneren Dichtungshälfte 24 aufgrund der Drehbewegung nach außen verdrängte Öl mit dem an der .äußeren Dichtungshälfte 23 aufsteigenden Öl vereinigt und ebenfalls aufwärts kriecht. Zwischen den Stegen 34 der äußeren Dichtungshälfte 23 sammelt sich das Öl und fließt durch die versetzten Durchbrüche 36 in den Stegen 34 ab.·

Als eine Maßnahme gegen Öl, das vom Kegelzahnkranz 18 und dem Kegelritzel 19 in den Dichtspalt 33 geschleudert werden könnte, wird einer der Stege 34, hier beispielsweise der unterste, so weit vorgezogen, daß er den Dichtspalt weitgehend überdeckt, ohne dadurch die Ein- und Ausbaumöglichkeit von Bauteilen zu behindern.

Die Nut 35 weist ebenfalls eine zum Dichtspalt 33 gerichtete Neigung auf. Die oberen Kanten der Nut 35 in der äußeren Dichtungshälfte 23 liegt oberhalb der oberen Kante der obersten Nut 32 der inneren Dichtungshälfte 24. Sollte in die oberste Nut 32 der inneren Dichtungshälfte 24 noch Öl gelangt sein und aufgrund der Drehbewegung abgeschleudert werden, wird es in der Nut 35 aufgefangen. Die nach unten geneigte obere Nutwandung verhindert sicher ein Aufsteigen des Öls in das vertikale Labyrinth 37 und damit ein Auswaschen des Fetts 27.

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Claims

06. August 1984 KHD Sas/Gn H 84/38 Patentansprüche

1. Kegelbrecher mit exzentrisch angetriebenem Brechkegel, bei dem zwischen Exzenterantrieb una Gehäuse eine Labyrinthdichtung angeordnet ist, deren innere Dichtungshälfte mit dem Exzenterantrieb des Brechkegels und deren äußere Dichtungshälfte mit dem Gehäuse verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Labyrinthe der Dichtungshälften (24, 25) im wesentlichen vertikal und horizontal verlaufend angeordnet sind

2. Kegelbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vertikale Labyrinth (37) aus ineinandergreifenden Stegen (28, 29) und das horizontale Labyrinth (38) aus wenigstens einer, jeweils auf dem äußeren Umfang der inneren Dichtungshälfte (24) und auf dem inneren Umfang der äußeren Dichtungshälfte (23) angebrachten Nut (32, 35) und aus wenigstens einem Steg (34) auf dem inneren Umfang der äußeren Dichtungshälfte (23) besteht.

3. Kegelbrecher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (32) der inneren Dichtungshälfte (24) schräg von innen nach außen zum Dichtspalt (33) hin abfallend verlaufend und die Nuten (35) der äußeren Dichtungshälfte (23) von außen nach innen abfallend verlaufend angeordnet sind.

4. Kegelbrecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Kante der obersten Nut (35) des horizontalen Labyrinths (38) in der äußeren

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Dichtungshälfte (23) oberhalb der oberen Kante der obersten Nut (32) der inneren Dichtungshälfte (24) liegt.

5. Kegelbrecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Dichtungshälfte (23) der obersten Nut (32) der inneren Dichtungshälfte (24) gegenüberliegend, statt der obersten Nut (35), eine von innen nach außen abwärts geneigte, ringförmige Wandfläche aufweist.

6. Kegelbrecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Steg (34) auf dem Umfang der äußeren Dichtungshälfte (23), vorzugsweise der unterste, einen geringeren Innendurchmesser aufweist als der Abstand der Mittellinie des Dichtspalts (33) vom Drehpunkt der inneren Dichtungshälfte (24).

7. Kegelbrecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (34) auf dem inneren Umfang der äußeren Dichtungshalfte (23) mit gegeneinander versetzt angeordneten vertikalen Durchbrüchen (36) versehen

8. Kegelbrecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Dichtungshälfte (23) und/oder der vertikale Labyrinthteil (37) der inneren Dichtungshälfte (24) jeweils als einteilige, auswechselbare Bauteile ausgebildet sind.

9. Kegelbrecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Dichtungshälfte (23) und/oder der vertikale Labyrinthteil (37) der inneren Dichtungshälfte (24) in vertikaler Richtung verstellbar angeordnet sind.

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10. Kegelbrecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unter der äußeren Dichtungshälfte (23) und/oder unter dem vertikalen Labyrinthteil (37) der inneren Dichtungshälfte (24) jeweils wenigstens ein Paßring (31) angeordnet ist, oder daß die jeweils auswechselbaren Teile der Labyrinthe als Paßteile ausgebildet sind.

11. Kegelbrecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Dichtungshälfte (23) oder die innere Dichtungshälfte (24) am äußeren Ende des vertikalen Labyrinths (37) mit wenigstens einer Dichtlippe (30) versehen ist.

12. Kegelbrecher nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippe (3.0) als auswechselbarer Ring ausgebildet ist.