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Die Erfindung bezieht sich auf einen Rotor für Zerkleinerungsmaschinen mit einer Mehrzahl In umfangseitigen Aufnahmen eines Rotorkörpers einsetzbaren Schlagwerkzeugen, die in ihrer axialen Länge nur einem Teil der axialen Rotorkörperlänge entsprechen und in ihrer um den Umfang des Rotorkörpers verteilten Anordnung wenigstens zwei axial abstandsfrei benachbarte Scharen bilden.
Wie aus der AT 392 740 B oder der EP 0 581 758 A1 hervorgeht, gibt es bereits Rotoren mit einer Mehrzahl umfangseitig verteilt angeordneter Schlagwerkzeuge, die in ihrer axialen Länge einem Bruchteil der axialen Rotorkörperlänge entsprechen und in einer von diesem Bruchteil abhängigen Anzahl axial nebeneinandergereiht in den Aufnahmen des Rotorkörpers sitzen. Insgesamt bilden diese Werkzeuge bzw.
Werkzeugteile axial abstandsfrei benachbarte Scharen von entlang dem Rotorumfang verteilten Schlagwerkzeugen, wobei jede Schar alle in Rotordrehrichtung jeweils hintereinander angeordnete Schlagwerkzeug umfasst. Bei den bekannten Rotoren sind diese Schlagwerkzeug in über die Rotorkörperlänge durchgehenden axialen Aufnahmen eingesetzt und die Schlagwerkzeug benachbarter Scharen fluchten daher in Achsrichtung miteinander, so dass Ihre Wirkung den über die Rotorlänge durchgehenden Schlagleisten gleicht. Diese durchgehenden Schlagwerkzeug bringen beim Zerkleinern vor allem von grobstückigem Material verhältnismässig grosse Berührungsflächen zwischen Schlagwerkzeugen und Aufgabegut mit sich, was zwangsweise zu niedrigen spezifischen Druckbeanspruchungen des Aufgabegutes und damit zu geringen Zerkleinerungswirkungen führt.
Wegen der durchlaufenden Schlagwerkzeug kommt es ausserdem beim Aufschlag der Werkzeuge auf das Brechgut über die Rotorlänge jeweils nur zu einem einheitlichen Schlageffekt, der lediglich ein grobes Zerkleinern mit der Gefahr einer Rotorblockierung erlaubt. Um grossstückiges Aufgabegut zerkleinern zu können, müssen daher bisher verhältnismässig grosse und schwere Zerkleinerungsmaschinen gebaut werden, die auf Grund ihrer grossen Rotormassen auch bel grösseren Berührungsflächen ausreichende Druckbelastungen auf das Matenal ausüben, wodurch aber hohe Maschinenkosten und ein hoher Energieverbrauch in Kauf zu nehmen sind.
Gemäss der US-4 340 185 A wurde auch schon vorgeschlagen, einen Brecherrotor mit gegeneinander diametral versetzt angeordneten und im wesentlichen radialen Hämmern auszustatten, wodurch die Berüh- rungsflächen zwischen den Schlagwerkzeugen und dem Aufgabegut zwar klein bleiben und grosse Druckbeanspruchungen entstehen, doch kommt es hier lediglich zu Einzelwirkungen der Hämmer mit geringer Zerkleinerungswirkung. Darüber hinaus sind die einzelnen Schlagwerkzeug mit beträchtlichem Axialabstand voneinander angeordnet. so dass grosse Mengen unzerkleinertes oder nur grobzerkleinertes Aufgabegut zwischen den Schlagwerkzeugen hindurchwandern können.
Diese Rotoren lassen sich nicht in üblichen Zerkleinerungsmaschinen einsetzen, sondern sind für spezielle, mit eigenen honzontalen Förderelnnchtun- gen ausgestattete Brecheranlagen konzipiert.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und einen Rotor der eingangs geschilderten Art zu schaffen, der sich bei vergleichsweise geringem Bauaufwand und Energiebedarf durch seine besonders gute Zerkleinerungswirkung auszeichnet.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass die Schlagwerkzeug benachbarter Scharen gegeneinander um die Rotorachse winkelversetzt angeordnet sind. Durch diese einfache Massnahme wird der Aufschlag der einzelnen Schlagwerkzeug gewissermassen gestaffelt, so dass es jeweils zu einer beträchtlichen Reduzierung der Berührungsflächen zwischen Werkzeugen und Aufgabegut kommt und schon mit geringen kinetischen Energien so hohe Druckspannungen im Matenal erzeugt werden können, dass das Material zersplittert. Dabei werden durch das gestaffelte Aufschlagen der Werkzeuge nicht nur die zur Verfügung stehenden Rotorenergien bereichsweise konzentriert, sondern grosse Aufgabestücke auch gleich mehrfach und kurzzeitig hintereinander gebrochen, wodurch sich die Zerkleinerungswirkung weiter verbessert.
Schon mit kleineren Maschinen und geringeren Antriebsenergien lassen sich auf diese rationelle Welse grosse Zerkleinerungsleistungen erreichen.
Grundsätzlich könnten die Werkzeugscharen jeweils unterschiedliche Werkzeugverteilungen aufweisen und auch gegeneinander jeweils unterschiedlich winkelversetzt sein, was eine individuelle Anpassung der Rotorleistung an die jeweiligen Anforderungen erlaubt. Eine rationelle Herstellung des Rotors bei einem weiten Einsatzbereich ergibt sich aber, wenn die Scharen jeweils gleiche Werkzeugverte ! iungen aufweisen und gegeneinander jeweils um den gleichen Winkelbetrag versetzt sind
Liegt der Winkelversatz benachbarter Werkzeuge innerhalb eines Winkelbereiches zwischen 10. und 35., kommt es zu einer für die meisten Einsatzgebiete ausreichenden Staffelung und Einsatzverzögerung der versetzten Werkzeuge,
wobei trotz der Staffelung des Werkzeugeinsatzes jeweils ein sich Im wesentli- chen geschlossen über die Rotorlänge erstreckender Schlagbereich erhalten bleibt.
Vorteilhafterweise Ist eine ungerade Anzahl von Werkzeugscharen vorgesehen, so dass sich eine zur Rotormitte symmetnsche Werkzeuganordnung erreichen lässt, die eine gleichmässige Massenverteilung und vergleichmässigte Schlagwirkung über den gesamten Rotorlängsbereich mit sich bnngt
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Durch die Wahl des Versatzes zwischen den einzelnen Werkzeugscharen lässt sich die Schlagwirkung des Rotors auf die jeweilige Zerkleinerungsaufgabe gut abstellen. Wechselt beispielsweise die Versatzrichtung von Schar zu Schar, ergibt sich eine gute Zerkleinerungswirkung für gröberes Rundmaterial oder breitere Platten, und schreitet der Winkelversatz von den äusseren Scharen zur mittleren Schar in Rotordrehrichtung fort, eignet sich ein solcher Rotor speziell für sehr grobstückiges Gestein.
Selbstverständlich kann auch die Zahl der Schlagwerkzeug pro Schar und die jeweilige Ausgestaltung der Werkzeuge frei gewählt und an die jeweiligen Bedingungen angepasst werden, wobei sich z. B. der Einsatz von Werkzeugen mit radial vorstehenden Schneiden für eine gesteigerte Zerkleinerungswirkung in den meisten Fällen anbietet, für besonders hartes kleineres Stückgut aber auch Werkzeuge mit axialen Schlagleisten Verwendung finden können.
Ist der Rotorkörper In den einzelnen Werkzeugscharen zugeordnete Scheiben unterteilt, lassen sich In den einzelnen Scheiben die zur Halterung der Werkzeuge erforderlichen Aufnahmen bestens vorbereiten.
Eine besonders rationelle Herstellung ergibt sich dabei, wenn der Rotorkörper aus ausgeschnittenen und zusammengeschweissten Stahlblechscheiben besteht, wobei die Stahlblechscheiben gleiche Form aufweisen und gegebenenfalls axial fluchtend zu Rotorscheiben und dann gegeneinander winkelversetzt zum Rotorkörper zusammengeschweisst sein können. Zur Rotorkörperherstellung brauchen daher lediglich entsprechend viele Scheiben aus einem geeigneten Stahlblech durch Brennschneiden od. dgl. nach einer vorbestimmten Form ausgeschnitten zu werden, worauf ein stirnseltiges Zusammenschweissen dieser Scheiben je nach Blechdicke zuerst zu Rotorscheiben oder gleich zum fertigen Rotorkörper führt. Es entsteht eine äusserst stabile und massive walzenartige Rotorkonstruktion.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigen Fig. 1 und 2 einen erfindungsgemässen Rotor schematisch im Querschnitt nach der Linie l-l der Fig. 2 bzw. In Draufsicht, die Fig. 3 und 4 zwei etwas abgeänderte Ausführungsbeispiele dieses Rotors in einer ähnlichen Draufsicht wie Fig. 2 und die Fig. 5 und 6 ein weiteres AusführungsbeispIel eines erfindungsgemässen Rotors im schematischen Querschnitt nach der Linie V-V der Fig. 6 bzw. in Draufsicht.
Ein Rotor 1 für Zerkleinerungsmaschinen weist einen Rotorkörper 2 mit umfangseitigen Aufnahmen 3 zum Einsetzen einer Mehrzahl von Schlagwerkzeugen 4 auf. Die Schlagwerkzeug 4 entsprechen In ihrer axialen Länge nur einem Teil der axialen Rotorkörperlänge und bilden in Ihrer um den Umfang des Rotorkörpers 2 verteilten Anordnung wenigstens zwei, In den dargestellten Ausführungsbeispielen 5 axial abstandsfrei benachbarte Scharen S, wobei jede Schar drei in Drehrichtung hintereinandergereihte Schlagwerkzeuge 4 umfasst.
Die Werkzeuge 4 benachbarter Scharen S sind nun um die Rotorachse A um einen
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der Schlagwerkzeuge, so dass jeweils die einen Werkzeuge das zu zerkleinernde Matenal vorbrechen und dann die anderen Werkzeuge nachschlagen und das vorgebrochene Material gleich welterbrechen Durch die einzeln einschlagenden Schlagwerkzeug werden hohe Druckbelastungen im Material hervorgerufen, die Rotationsenergie wird bereichsweise und damit konzentriert genutzt und es kommt zu einer effektvollen und leistungsstarken Zerkleinerungswirkung.
Je nach Gesteinzart oder Brechgut werden die Scharen gegeneinander nach verschiedenen Mustern versetzt sein, um für den jeweils gewünschten Schlagrhythmus zu sorgen, wobei zweckmässigerweise auf eine Symmetrie zur Rotormitte geachtet sein wird. So lässt sich der Rotor 1 gemäss den Ausführungsbeispie- len nach Fig. 1 bis 3 mit Werkzeugscharen S ausstatten, die jeweils von Schar zu Schar In gegensinnige Richtung zueinander um den gleichen Betrag versetzt sind, wobei einmal gemäss Fig. 1 und 2 drei Scharen voreilen und zwei zurückversetzt sind, um gut grobes Rundgestein zu zerkleinern bzw. gemäss Flg. 3 nur zwei Scharen voreilen und drei zurückversetzt sind. was zum Brechen von breiten Platten oder grobstückl- gem Material geeignet ist.
Gemäss dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 sind Scharen S vorgesehen, deren Winkelversatz von den äusseren Scharen zur mittleren Schar in Rotordrehrichtung fortschreitet, so dass jeweils eine Art keilförmige Anordnung der Werkzeuge 4 entsteht und sich ein Rotor zum Brechen von sehr grobstück ! gem Gestern ergibt.
Auch die Werkzeuge 4 selbst lassen sich selbstverständlich In jeder geeigneten Weise an das zu brechende Gut oder die gewünschte Brechlelstung anpassen und es können, wie in den Ausführungsbei- spielen gemäss Fig. 1 bis 4 angedeutet, Werkzeuge 4 mit in Normalebenen zur Rotordrehachse A liegenden Schneiden 5 oder gemäss dem Ausführungsbeispiel nach Flg. 5 und 6 auch schlagleistenförmige Werkzeuge 4 mit achsparallel verlaufenden Schlagkante 6 eingesetzt werden
Um die Herstellung des Rotors 1 zu vereinfachen, ist der Rotorkörper 2 In den einzelnen Scharen S zugeordnete Rotorscheiben 7 unterteilt.
Die Rotorscheiben 7 werden aus Stahlblech ausgeschnitten und diese Stahlblechscheiben 8 dann auf rationelle Welse zusammengeschweisst Je nach Stahlblechdicke
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bilden ein oder mehrere Stahlblechscheiben 8 eine Rotorscheibe 7, wobei diese Stahlblechscheiben gegebenenfalls axial fluchtend zu den Rotorscheiben 7 und dann die Rotorscheiben 7 selbst gegeneinander um den Winkelversatz a verdreht zusammengeschweisst werden. Es entsteht eine ausgewogene Rotorkon- struktion, die sich darüber hinaus durch ihre Stabilität und Robusthelt und nicht zuletzt durch ihre Rotationsmasse auszeichnet.