AT511908A1

AT511908A1 - Kupplungsloser Brecher

Info

Publication number: AT511908A1
Application number: ATA8019/2012A
Authority: AT
Inventors: Robert Schmidt
Original assignee: Dsb Maschb Gmbh
Priority date: 2011-08-31
Filing date: 2011-08-31
Publication date: 2013-03-15
Also published as: AT511908B1

Abstract

Brechervorrichtung, vorzugsweise Kegelbrecher, Backenbrecher oder Prallmühle, mit einer ein Brechelement antreibenden Abtriebsriemenscheibe (3) und einer von einem Antriebsmotor (11) angetriebenen Antriebsriemenscheibe (2) sowie einem Antriebsriemenscheibe (2) und Abtriebsriemenscheibe (3) miteinander verbindenden, endlos umlaufenden Antriebsriemen (1). Um Platz im Antriebsraum und eine Möglichkeit zu schaffen, eine Verstopfung bzw. eine Überlastung des Brechers rechtzeitig zu erkennen und Gegenmaßnahmen einleiten zu können, ist vorgesehen, dass die Antriebsriemenscheibe (2) starr und direkt mit dem Antriebsmotor (11) verbunden ist und eine Spannvorrichtung (12) vorgesehen ist, um die Spannung des Antriebsriemens (1) zumindest während des Betriebes des Antriebsmotors (11) zu variieren.

Description

1 • · • · • · E/Slm/L0626ß

KUPPLUNGSLOSER BRECHER

GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brechervorrichtung, vorzugsweise Kegelbrecher, Backenbrecher oder Prallmühle, ir.it einer ein Brecheiement antreibenden Abtriebsriemenscheibe und einer von einem Anuriebsmotor angetriebenen

Anzriebsriemenscheibe sowie einem Antriebsriemenscheibe und Abtriebsriemenscheibe miteinander verbindenden, endlos umlaufenden Antriebsriemen.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Anfahren einer erfindungsgemäßen Brechervorrichtung.

Schließlich bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Absicherung einer erfindungsgemäß angefahrenen, erfindungsgemäßen Brechervorrichtung gegen Überlast.

STAND DER TECHNIK

Um stückiges Aufgabematerial zu zerkleinern werden Zerkleinerungsmaschinen, sogenannte Brecher bzw. Mühlen verwendet. Typische Aufgabemateriaiien sind weiches Gestein, wie z.B. Sandstein oder Kalkstein, Hartgestein, wie z.B. Granit oder Dolomit:, stahiarmierzer Betonabbruch, Ziegel, A*sphait etc. Heutzutage sind solche Brecher zunehmend kompakt und mobil ausgeführt, sodass die Brecher problemlos zum Ort ο ► »t ι * ♦* ·· 4 * * * ♦ * * 4 1 — ··*#···**·**. am cer HUi.Dereitung gebracht werden können bzw. ihre Position

Aufbereitungsort aus eigener Kraft ändern können. ö 1 y*> f*· S--^ ajoei

Die Zerkleinerung des Aufgabematerials erfolgt mittel Breche^ements. Die Ausführung des Brechelementes hän^t- h-> vom Typ der Brechervorrichtunc ab. Im Falle eines

Kegelbrechers ist das Brechelement als kegelförmiger Rot^r eusgeführt, der über einen Exzenter in eine umlaufende

Taumelbewegung versetzt wird. Im Falle eines Backenb^a^u^ --v-ners besteht das Brechelement aus zumindest einer bewegüC]-ie„ Brechbacke, die über eine Exzenterwelle gegen eine fest= Brechbacke und von dieser wieder weg bewegt wird. Im pai-. einer Prallmühle besteht das Brechelement aus einem rotierenden Prallrotor.

Das Brechelement wird von einem Antriebsmotor angetrieben d tvpischerv?eise als Dieselmotor ansgeführt ist. Dabei er^oi die Kraftübertragung zwischen Antriebsmotor und freche lerne*-'-aufgrund oes geringen Kraftverlustes meist über einen Antriebsriemen, insbesondere einen Keilriemen.

Ais Kupplung wird üblicherweise eine Mehrscheiben-

Trockenkupplur.g oder eine Flüssigkeitskupplung verwende-

Diese Knppluncen -weisen jedoch einice Nachteile auf. · ^ Kommt es bei einer Mehrscheiben-Trockenkupplung vor allem beim

Anfahren aufgrund der normalerweise großen zu besohlen-.

Agenden fassen (nicht zuletzt bedingt durch die Dimensionen des Brechelementes) zu einem hohen Verschleiß der Reiboelägc Demgegenüber arbeitet eine Flüssigkeitskupplung zwar verschleißärmer, allerdings tst der konstruktive Aufwanc aufgrund der notwendigen Überwachung der Temperatur unc Drucks der Flüssigkeit (meist 01) sowie eines notwendigen zusätzlichen Kühlkreislsuis deutlich höher. Grundsätzlich sind außerdem die hohen Belastungen, die bei Überfüllung und Verstopfung des Brechers aurtreten und zu Beschädigungen der Kupplung führen können, proo_ematisch. Darüber hinaus muss id des 2 * · » * * ι « · · ·· * v « t « · · «* · * ** Ψ I I · « I * ··* » · « · · ·· *· * · * · jede Kupplung gewartet werden, was einen wirtschaftlichen Nachteil darstellt. Schließlich benötigen die genannten Kupplungen jedenfalls einen nicht zu vernachlässigenden Platz im Antriebs raum, der vor allem bei mobiler. Brechern nur schwer zur Verfügung gestellt werden kann. Durch die stetig strenger werdenden Abgasvorschriften für die Antriebsmotoren wird dieser Kupplungs-Einbauraum für die notwendige Motorentechnik, wie beispielsweise Katalysatoren, Abgasrückführung,

Karnstoffernspritzung, größere Kühler etc., dringend benötigt.

AUFGABE DER ERFINDUNG

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben genannter. Nachteile zu vermeiden. Insbesondere soll Platz im Anrriebsraum geschaffen werden und eine Möglichkeit geschaffen werden, eine Verstopfung bzw. eine Überlastung des Brechers rechtzeitig zu erkennen und Gegenmaßnahmen einleiten zu können.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Um Platz im Antriebsraum zu gewinnen wird erfindungsgemäß auf eine Kupplung im Antriebsraum verzichtet. Entsprechend entfallen auch notwendige Wartungsarbeiten der Kupplung. D.h. eine Antriebsriemenscheibe ist starr mit einem Antriebsmotor verbunden. Ein Antriebsriemen verbindet die

Antriebsriemenscheibe mit einer Abtriebsriemenscheibe, welche wiederum mit einem Brechelement verbunden ist bzw. dieses antreibt.

Erfindungsgemäß wird eine Axt Kupplung dadurch realisiert, dass die Spannung aes Auitriebsriemer.s mittels einer Spannvorrichtung variiert wird. Ein Aus kuppeln wird somit durch komplettes Aufheben der Spannung erzielt, sodass der Riemen bzw. die Antriebsriemenscheibe durchrntscht. Durch .4 « « * · • · I 4 « +

Erhöhung der Spannung wird eingekuppelt und ein Kraftschluss zwischen Antriebsriemenscheibe, Antriebsriemen und Abtriebsriemenscheibe hergestellt. Hierdurch Überträge der Antriebsriemen die Leistung des Antriebsmotors über die Antriebsscheibe auf die Abtriebsscheibe und somit auf das Brechelement. Entsprechend ist es bei einer erfindungsgemäßen Brechervorrichtung, vorzugsweise Kegelbrecher, Backenbrecher oder Prallmühle, mit einer ein Brechelement antreibenden Abtriebsriemenscheibe und einer von einem Antriebsmotor angetriebenen Antriebsriemenscheibe sowie einem Ar.triebsriemenscheibe und Abtriebsriemenscheibe miteinander verbindenden, endlos umlaufenden Antriebsriemen, vorgesehen, dass die Antriebsriemenscheibe starr und direkt mit dem Antriebsmotor verbunden ist und eine Spannverrichtung vorgesehen ist, um die Spannung des Antriebsriemens zumindest wahrend des Betriebes des Antriebsmotors zu variieren.

Um Reibungsverluste zu minimieren ist die Spannvorrichtung als drehbare Spannscheibe ausgeführt, und nicht etwa als starre Führung, durch welche der Riemen rutscht. Die Spannscheibe wird mittels eines Mechanismus, vorzugsweise hydraulisch, mit einer Zustellbewegung gegen den Antriebsriemen gedrückt, um dessen Spannung zu erhöhen. Zur Erniedrigung der Spannung des Antriebsriemens wird die Spannscheibe vom Antriebsriemen weg bewegt. Daher ist es bei einer bevorzugten Ans führungsferm der erfindungsgemaßen Brechervorrichtung' vorgesehen, dass es sich bei der Spannvorrichtang um: eine, über eine vorzugsweise hydraulisch bewirkte Zustellbewegung bewegte Spannscheibe nanaelt.

Kittels eines Hydraulikzylinders kann der die Zustellbewegung ausführende Mechanismus besonders effizient und platzsparend realisiert werden. Der Hydraulikzylinder kann hierbei wiederum mit dem Amtriebsmotor bzw. über ein vom Antriebsmotor angetriebenes Hydraulikaggregat betrieben werden. Folglich ist es bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der • ^ ·* • · · · · * # · · ·· * φ β A ι ♦ * * « * · * * . • « · * * · f * • · erfindungsgemäßen Brechervorrichtung vorgesehen, aass die hydraulisch bewirkte Zustellbewegung mittels eines Hydraulikzylinders bewirkt ward.

Um die Spannung des Antriebsriemens gezielt einstellen zu können, wird der Hydraulikzylinder über eine S‘-eueremrichtun·: angesteuert. Die Steuereinrichtung kann dabei verschiedene Parameter wrie beispielsweise die Hari-e des /lUzgabematenaj_s bei der Wahl der Antriebsriemenspannung berac.csj.ch^igen. Außerdem übt die Steuereinrichtung eine Kon„rollfunkzion ans, indem sie die Drehzahlen der Antriebsrj.einenscheibe und der Abtriebsriemenscheibe, welche mittels Drehzah_sensoren gemessen werden, ständig überwacht. Dies ist w_chzia, um bei einer Verstopfung des Brechers Gegenmaßnanmen ern±eiten zu können. Daher ist es bei einer bevorzugten A.usf ührur.gsvariante der erfindungsgemäßen Brechervorrichtung vorgesehen, dass eine die Spannvorrichtung ansteuernde Steuereinrichtung vorgesehen ist, weiche über den Hydraulikzylinder die Zustellbewegung der Spannscheibe steuert und damit die Spannung des

Antriebsriemens einstellt.

Der Verlauf des Antriebsriemens zwischen der

Antriebsriemenscheibe und der Abtriebsriemenscheibe weist eine horizontale Komponente auf. Entsprechend finden sich air. Antriebsriemen ein oberes und ein unteres Trum. Eine besonders platzsparende Ausführungsform der Spannvorrichtung wird realisiert, indem die Spannscheibe am unteren Trum des Antriebsriemens angreift. Daher ist es bei einer besonders bevorzugten Aus führung s ferm der erfindungsgemäßen Brechervorrichtung vorgesehen, dass die Spannscheibe am unteren Trum des Antriebsriemens angreift. Es versteht sich ^edoch, dass auch Varianten denkbar sind, wo die Spannscheibe am oberen Trum des Antriebsriemens angreift.

Ddiu^t der Antriebsriemen im entspannten Zustand, der einem ausgekupperten Zustanc enzsoricht, nicht einfach von der • ♦ *£ • · • ·· · · · * # · · · • · # · ♦ ·«* » »· » f · * · «» » €· * • 4 * · · ♦ · · ·

Antriebsriemenscheibe bzw. der Abtriebsriemenscheibe herunter fällt, sind Führungsbleche vorgesehen, auf denen der entspannte Antriebsriemen zumindest teilweise aufliegt. Diese Führungsbleche können an felgenden Positionen angeordnet sein: unter dem oberen Trum des Antriebsriemens; unter dem unteren Trum des Antriebsriemens; außerhalb des Antriebsriemens, die Antriebsriemenscheibe zumindest teilweise umgebend; sowie außerhalb des Antriebsriemens, die Abtriebsriemenscheibe zumindest teilweise umgebend. Entsprechend ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brechervorrichtung vorgesehen, dass Führungsbleche vorgesehen sind, die unterhalb des oberen Trums des Antriebsriemens und/oder unterhalb des unteren Trums des Antriebsriemens und/oder außerhalb des Antriebsriemens, die

Antriebsriemenscheibe zumindest teilweise umgebend und/oder außerhalb des Antriebsriemens, die Abtriebsriemenscheibe zumindest teilweise umgebend angeordnet sind.

Da am unteren Trum die Spannscheibe angreift, um den Antriebsriemen zu spannen, kann nicht das gesamte untere Trum des Antriebsriemens von einem durchgehenden Führungsblech umgeben sein. Es können aber mehrere, typischerweise zwei, Führungsbleche unter dem unteren Trum des Antriebsriemens vorhanden sein, zwischen denen die Spannscheibe am Antriebsriemen angreif er. kann. Dabei können die Führungsbleche, die unterhalb des unteren Trums des Antriebsriemens a.ngeordn.et sind, in jene Führungsbleche übergehen oder mit jenen Führungsblechen einstückig ausgeführt sein, welche außerhalb des Antriebsriemens, die Antriebsriemenscheibe bzw. die Abtriebsriemenscheibe zumindest teilweise umgebend angeordnet sind. Daher ist es bei einer besonders bevorzugten A.usführungsform der erfindungsgemäßen Brechervorrichtung vorgesehen, dass ein Führungsblech, das unter dem unteren Trum des Antriebsriemens angeordnet ist, in jenes Führungsblech übergeht, welches außerhalb des Μ/ #φ M „ ·· . . , «· . * . . ·· ♦ • t · * ·· * * * · *· I I · 1 « · * * « · * * * · ♦ ♦ * · · * · *

Antriebsriemens, die Antriebsriemenscheibe zumindest teilweise umgebend angeordnet ist. Beziehungsweise ist es bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brechervorrichtung vorgesehen, dass eir. Führungsblech, das unter dem unteren Trum des Antriebsriemens angeordnet ist, in jenes Führungsb_ech übergeht, welches außerhalb des Antriebsriemens, die Abtriebsriemenscheibe zumindest teilweise umgebend angeordnet ist.

Wie bereits erwähnt, wird ein Ein- fczw. Auskuppeln durch eine Erhöhung bzw. Verringerung der Spannung des Antriebsriemens erreicht. Um die Brechervorrichcung anzufahren, wird beim Einkuppeln die Spannung des Antriebsriemens von einem Zustand, wo keine Kraft von der Antriebsriemenscheibe auf die Abtriebsriemenscheibe übertragen wird, die ansreicht, die Abtriebsriemenscheibe und damit das Brechelement zu bewegen, in einen Zustand übergeführt, in welchem vom Antriebsriemen eine hinreichend große Kraft von der Antriebsriemenscheibe auf die Abtriebsriemenscheibe übertragen wird, um die Aotriebsriemenscheibe und somit das Brechelement zu bewegen. Dabei wird die Spannung des Antriebsriemens entsprechend erhöht. Entsprechend ist es bei einem Verfahren zum Anfahren einer erfindungsgemäßen Brechervorrichtung mit einer ein Brechelement antreibenden Abtriebsriemenscheibe und einer von einem Antriebsmotor angetriebener. Antriebsriemenscheibe sowie einem Antriebsriemenscheibe und Abtriebsriemenscheibe miteinander verbindenden, endlos umlaufenden Antriebsriemen erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Antriebsriemenscheibe durch den Antriebsmctor direkt, ohne Zwischenschaltung einer Kupplung angetrieben wird und die Spannung des Antriebsriemens während des Anfahrens von einer Spannung, mit welcher keine, die .Abtriebsriemenscheibe bewegende Kraft von der .Antriebsriemenscheibe auf die Abtriebsriemenscheibe übertragen wird, auf eine Spannung erhöht wird, mit welcher die „ .......... Λ ** ·· · · · ; l« . >- ...... ! :..... *·« * • « · ·· * · · * * • 4 f » ·· ·· ·* **

Abtriebsriemenscheibe von der Antriebsriemenscheibe vermittels des Antriebsriemens angetrieben wird.

Wie bereits erwähnt passiert die Erhöhung der Spannung rr.itte_s eines Hydraulikzylinders, der von einer Steuereinrichtung angesteuert wird, welche wiederum die Drehzahlen der Antriebsriemenscheibe und der Abtriebsriemenscheibe mittels Drehzahlsensoren ständig kontrolliert. Auf diese Weise ermittelt die Steuereinheit, ob nach einer gewissen, vorgebbaren Zeit ein ebenfalls vorgebbares Drehzahlverhältnis zwischen Antriebsriemenscheibe und Abtriebsriemenscheibe vorliegt. Auf diese Weise kann einerseits sanft eingekuppelt werden. Ist das vorgegebene Drehzahlverhältnis nach der vorgegebenen Zeitspanne nicht erreicht, wird dies als Störzustand erkannt, worauf beispielsweise automatisch ausgekuppelt bzw. der Antriebsmotor abgestellt werden kann. Andererseits muss das vorgegebene Drehzahlverhältnis nicht dem Übersetzungsverhältnis der Abtriebsriemenscheibe zur Antriebsriemenscheibe entsprechen, D.h. es kann bewusst ein gewisser Schlupf vorgegeben werden, wodurch bei gleicher Drehzahl der Antriebsriemenscheibe unterschiedliche Drehzahlen der Abtriebsriemenscheibe eingestellt werden können. Durch die Vorgabe eines gewissen Schlupfs kann außerdem ein Anwürgen des Motors, z.B. bei einer plötzlich auftretenden Verstopfung, mitunter vermieden werden. Daher ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass im angefahrenen Zustand der Brechervorrichtung das Verhältnis der Drehzahl der Abtriebsriemenscheibe zur Drehzahl der Antriebsriemenscheibe dem Übersetzungsverhältnis der Riemenscheiben oder einem Anteil dieses Übersetzungsverhältnisses zwischen 90% und 100%, bevorzugt zwischen 97% und 100%, entspricht.

Ein erfolgreicher Einkuppel- bzw. Anfahrvorgang liegt dann vor, wenn das Drehzahlverhältnis der Riemenscheiben zumindest 90% des Übersetzungsverhältnisses der Riemenscheiben ausmacht. I · ß Μ ·· ·* ·· : :: ·*«·* .·**#* • » · I » * · * * · *

Ein solches Drehzahlverhältnis der Riemenscheiben definiert den angefahrer.en Zustand. Dabei ist es wichtig, dass der angefahrene Zustand tatsächlich auch nach einer gewissen Zeitspanne von typischerweise 5 bis 20 Sekunden erreicht wird, wobei die konkrete Zeitspanne von der Größe des Brechelements abhängt, beispielsweise vom Durchmesser eines Prallrotors einer Prallmühle. Bei zu schnellem Einkuppeln bzw. Anfahren besteht die Gefahr, den Moror abzuwürgen; bei zu langsamem Einkuppeln bzw. Anfahren entsteht viel Veriustwärme bzw. Verschleiß, wird festgestellt, dass innerhalb der genannten Zeitspanne der angefahrene Zustand nicht erreicht wurde, so schaltet die Soeuereinrichtung den Antriebsmotor ab, um Schäden, insbesondere am Antriebsriemen, zu vermeiden.

Folglich ist es bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfinduncsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass das Verhältnis der Drehzahl der Abtriebsriemenscheibe zur Drehzahl der Antriebsriemenscheibe während des Anfahrens durch mit einer Steuereinrichtung verbundene Drehzahlsensoren überwacht wird und bei Nicht-Erreichen des 0,S-fachen des Übersetzungsverhältnisses der Riemenscheiben nach einer Zeitspanne von 5 bis 20 Sekunden die Steuereinrichtung den Ar.triebsmotor abstellt.

Wenn das vorgegebene Drehzahlverhältnis von Abtriebsriemenscheibe zu Antriebsriemenscheibe nach dem Anfahren abfällt, kann eine Überlastung aufgrund einer zu großen Menge an zngeführtem Material vcrliegen. Statt den Motor abzustellen, kann es sich daher als sinnvoll erweisen, die Material Zufuhr zu drosseln, um das Abarbeiten der zu großen Menge an Marerial zu ermöglichen, worauf sich wieder das vorgegebene Drehzahlverhäitnis einstellen sollte. Hierzu wertet die Steuereinrichtung laufend die mittels der Drehzahlsensoren gemessenen Drehzahlen von Abtriebsriemenscheibe und Anrriebsriemenscheibe aus und steuert im Bedarfsfall die Materialzufuhr entsprechend an bzw. 1 Ί . • »· ·* * * ***** ! »» 4» * f * * · · * . , « * « · * * * « ♦ bewirkt eine Drosselung. Wenn sich nach Abarbeitung der zu großen Menge an Material das vorgegebene Drehzahlverhältnis wieder einstellt, kann die Steuerung natürlich wieder eine sukzessive Erhöhung der Materialzufuhr veranlassen. In der Praxis hat es sich gezeigt, dass eine Drosselung der Materialzufuhr sinnvoll ist, wenn im angefahrenen Zustand das Drehzahlverhältnis von Abtriebsriemenscheibe zu Antriebsriemenscheibe unter 70%,·bevorzugt unter 8G% des Übersetzungsverhältnisses der Riemenscheiben sinkt. Daher ist es bei einem Verfahren zur Absicherung einer erfindungsgemäß angefahrenen, erfindungsgemäßen Brechervorrichtung gegen Überlast erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Verhältnis der Drehzahl der Abtriebsriemenscheibe zur Drehzahl der Antriebsriemenscheibe nach dem Anfahren durch die mit der Steuereinrichtung verbundenen Drehzahlsensoren überwacht wird und bei Unterschreiten des 0,7-fachen, bevorzugt des 0,8-fachen, des Übersetzungsverhältnisses der Riemenscheiben cie Steuereinrichtung die Materialzufuhr verringert oder gänzlich stoppt.

Alternativ kann die Verringerung oder Stoppung der Materialzufuhr erst nach einer Nachspannzeit erfolgen, in welcher die Spannung des Antriebsriemens erhöht wird. Gelingt es in dieser Nachspannzeit durch die höhere Riemenspannung und damit durch die bessere Kraftübertragung, das DrehzahlVerhältnis der Riemenscheiben über das 0,7-fache, bevorzugt das 0,8-fache, des Übersetzungsverhältnisses der Riemenscheiben zu heben, so unterbleibt im Anschluss an die Nachspannzeit eine Verringerung bzw. Stoppung der Materialzufuhr. Ist hingegen nacn der Nachspannzeit das Drehzahlverhältnis der Riemenscheiben nach wie vor kleiner als das 0,7-fache, bevorzugt das 0,8-fache, des Übersetzungsverhältnisses der Riemenscheiben, so erfolgt eine Verringerung bzw. Stoppung der Materialzufuhr. Entsprechend ist es bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass vor der Verringerung oder Stoppung der Materialzufuhr die Steuereinheit für die Dauer einer Nachspar.nzeit eine Erhöhung der Spannung des Antriebsriemens veranlasst und die Material Zufuhr nur dann verringert oder stoppt, wenn nach der Nachspannzeit das Drehzahlverhältnis der Riemenscheiben nach wie vcr das 0,7-fache, bevorzugt das 3,8-fache, des Übersetzungsverhältnisses der Riemenscheiben unterschreitet.

In der Praxis hat es sich gezeigt, dass die Nachspannzeit ehe kurz sein sollte, maximal 5 Sekunden, bevorzugt maximal 3 Sekunden. Daher sieht eine besonders bevorzugte A.usführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, dass di Nachspannzeit maximal 5 Sekunden, besonders bevorzugt maximal 3 Sekunden beträct.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnungen sind beispielhaft und sollen den Erfindungsgedanken zwar darlegen, ihn aber keinesfalls einengen oder gar abschließend wiedergeben.

Dabei zeigt:

Fig. 1

Fic. 3 Γ-i einen erfindungsgemäßen Brecher in Seitenansicht eine Detailansicht des Bereichs C aus Fig. lr mit einem gespannten Antriebsriemen einen Schnitt gemäß der Linie A-A in Fig. 2 eine Detailansicht des Bereichs C aus Fig. 1, mit einem nicht gespannten Antriebsriemen

Fig. 5 einen Schnitt gemäß der Linie B-B in Fig. 4

WEGE ZUR. AUSFÜHRUNG* DER* ERFINDUNG

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Brechers zur Zerkleinerung von Aufgabematerial, wie z.B. Gestein, Betonabbruch, Asphalt etc. Das Aufgabematerial wird typischerweise in einen Trichter aufgegeben und über eine Materialzufuhr 10, die beispielsweise als Vibrationsförderer ausgeführt ist, einem Prallrotor (nicht dargestellt) zugeführt. D.h. im dargestellten Ausführungsbeispiel soll von einer Rrallmühle als Brechervorrichtung ausgegangen werden. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf Prallmühlen beschränke, sondern kann in anderer. Brechervorrichtungen, beispielsweise bei Backenbrechern, Kegelbrechern oder anderen Spezialbrechern ebenfalls realisiert werden.

Der Prallrotor weist zum Zerkleinern des Aufgabematerials Schlagleisten auf und hat eine Masse von typischerweise 3 bis 7 Tonnen. Der Prallrotor ist um eine Prallrotordrehachse 17 (vgl. Fig. 2 oder Fig. 4) drehbar gelagerr und starr mir einer Abtriebsriemenscheibe 3 verbunden.

Die Abtriebsriemenscheibe 3 ist über einen Antriebsriemen 1 mit einer Antriebsriemenscheibe 2 verbunden. Die Antriebsriemenscheibe 2 isr starr - ohne Kupplung - mit einem Antriebsmotor 11 verbunden und wird von diesem um dessen Antriebsmotordrehachse 9 rotiert. Der Antriebsmotor 11 umfasst einen Kühler und zumindest ein Hydraulikaggregat um Hydraulikelemente zu betreiben, wobei Kühler und Hydraulikaggregat in Fig. 1 jedoch nicht erkennbar sind.

Um einen Kraftschluss zwischen der Antriebsriemenscheibe 2, dem Antriebsriemen 1 und der Abtriebsriemenscheibe 3 herzusreilen ist, eine Spannvorrichtung 12 vorgesehen (vgl. Fig. 2 oder Fig. 4), weiche eine Spannscheibe 4 umfasst.

Die Spannscheibe 4 wird mittels eines Hydraulikzylinders 5, der am Rahmen der Brechervorrichtung gelagerr ist, gegen den • * • * ·--»· · * *· • · « * * » * * * * · * » · ♦ · » · * * ·· · t · a % *« · * * * * *

Antriebsriemen 1 gedrückt, wodurch dieser gespannt wird und ein Durchrutschen des Antriebsriemens 1 bzw. der Antriebsriemenscheibe 2 vermieden bzw. verringern wird, was wiederum eine Drehung der Abtriebsriemenscheibe 3 bzw. den Antrieb des Pralirotors zur Forge hat.

Die Drehzahl der Antriebsriemenscr.eibe 2 wird von einem ersten Drehzahlsensor 6 erfasst, die Drehzahl der

Abtriebsriemenscheibe 3 von einem zweiten Drehzahlsensor 7.

Die Messwerte der Drehzahlsensoren 6, 7 werden einer Steuereinrichtung 8 zuceführt.

Anhand der gemessenen Drehzahlen bestimmt die Steuereinrichtung 8 das Verhältnis der Drehzahl der Abtriebsriemenscheibe 3 zur Drehzahl der Antriebsriemenscheibe 2. Bei vollständigem Kraftschluss entspricht dieses Verhältnis dem Übersetzungsverhältnis vcn Abtriebsriemenscheibe 3 zu Antriebsriemenscheibe 2. U.a. in Abhängigkeit von dem zu zerkleinernden Aufgabematerial kann jedoch ein gewisser Schlupf des Antriebsriemens 1 zulässig bzw. sogar gewünscht sein, sodass ein vom Überserzungsverhältnis abweichendes Drehzahlverhältnis akzeptiert wird. Außerdem kann ein gewisser Schlupf ein plötzliches Abwürgen des Antriebsmotors 11 bei Verstopfung der Brechervorrichtung mirunter verhindern.

In der Praxis sind freilich nur Drehzahlverhältnisse sinnvoll, die einen relativ hohen Anteil des Übersetzungsverhältnisses der Riemenscheiben 2, 3 ausmachen, wie beispielsweise mindestens 90%, bevorzugt mindestens 97% des Übersetzungsverhältnisses der Riemenscheiben 2, 3. Dieses

Drehzahiverhälunis kann vorgegeben werden und definiert den abgefahrenen Zustand. Die Steuereinheit 3 steuert den Hydraulikzylinder 5 so an, dass das gemessene Drehzahlverhältnis dem vorgegebenen Drehzahlverhältnis entspricht. 1*.

Insbesondere wird auf diese Weise über die Steuereinrichtung 8 das Anfahren der Brechervorrichrung kontrolliert. Fig. 4 zeigt eine Detailansicht des in Fig. 1 strichliert umrandeten Bereichs C, wobei die Spannscheibe 4 zwar den Antriebsriemen 1 berührt aber nicht gegen den Antriebsriemen 1 drückt, sodass dieser nicht gespannt ist. Entsprechend herrscht kein Kraftschiuss zwischen dem Antriebsriemen 1 und der Antriebsriemenscheibe 2 bzw. der Abtriebsriemenscheibe 3. Scattdessen liegt der Antriebsriemen 1 auf Führungsblechen 15 auf, welche die Riemenscheiben 2, 3 teilweise in einem Bereich außerhalb des Antriebsriemens 1 umgeben. Ebenso liegt ein oberes Trum 19 des Antriebsriemens auf einem Führungsblech 13 auf. Dies wird besonders deutlich in dem in Fig. 5 dargestellten Schnitt durch den Antriebsriemen 1 und das Führungsblech 18 entlang der Linie B-B in Fig. 4, wobei die Pfeile die Blickrichtung angeben.

Der in Fig. 4 gezeigte Zustand entspricht einem ausgekuppelten Zustand, In diesem Zustand können beispielsweise problemlos Wartungsarbeiten durchgeführt werden, bei denen der Antriebsmotor 11 laufen muss. Falls hierbei der Prallrotor arretiert werden muss, kann der Prallrotor mittels einer an sich bekannten und nicht näher dargestellten Arretierung blockiert werden.

Zwischen den Riemenscheiben 2, 3 verläuft der Antriebsriemen 1 im Wesentlichen geradlinig, mit einer im gezeigten Ausführungsbeispiel stark horizontalen Komponente.

Entsprechend weist der Antriebsriemen 1 ein oberes 19 und ein unteres Trum 13 auf. Im Bereich des oberen Trums 19 wird der Antriebsriemen 1 von einem geraden Führungsblech 18 geführt bzw. _iegt der Antriebsriemen 1 im entspannten Zustand auf dem Führungsblech 18 auf, vgl. Fig. 5. Im Bereich des unteren Trums 13 kann die Spannscheibe 4 angreifen und gegen den Antriebsriemen 1 drücken, um diesen zu spannen. l·*.

Fig. 2 zeigt denselben Ausschnitt C wie Fig. 4, jedoch nie den Antriebsriemen 1 im gespannten Zustand. Entsprechend ist die Spannscheibe 4 mittels des Hydraulikzylinders 5 auf den Antriebsriemen i zu bewegt worden und drückt gegen diesen. Hierdurch wird der Antriebsriemen 1 gespannt und hebt von den Führungsbxechen 15, 18 ab. Fig. 3 illustriert das Abheben des gespannten Antriebsriemens 1 vom Führungsblech 18 anhand des Schnitts entlang der Linie A-A in Fig. 2, wobei die Pfeile die Blickrichtung angeben. Dies entspricht einem eingekuppelten

Zustsnd*

Beim Hinkuppeln bzw. beim. Anfahren der Brechervorrichtung verifiziert die Steuerungseinheit 8, ob nach einer gewissen, vorgeboaren Anfahrzeit tA, die Drehzahlen von Antriersriemenscheibe 2 und Abtriebsriemenscheibe 3 tatsachlicn in einem vorgegebenen Verhältnis stehen. Ist das gewünschte Drehzahlverhältnis nach der Anfahrzeit tA nicht erreicht, so schaltet die Steuereinrichtung 8 den Antriebsmotor 11 aus, um Schäden am Antriebsriemen 1 zu vermeiden.

Außerdem kann über die Steuereinheit 3 auch die Materialzufuhr 10 kontrolliert werden. Im Falle einer Überlastung, wo also zuviel Aufgabematerial dem Prallrotor zugeführt worden und das Drehzahlverhältnis der Riemenschieben 2, 3 deutlich unter den den angefahrenen Zustand definierenden Wert gesunken ist, kann die Steuereinheit 8 die Materialzufu.hr 10 drosseln oder gänzlich stoppen, sodass sich nach Abarbeitung der zu großen Menge an Aufgabematerial wieder das gewünschte Drehzahlverhältnis der Riemenscheiben 2, 3 einstelier. kann. Selbstverständlich ist auch in diesem Falle denkbar, dass die Steuereinheit 8 den Antriebsmotor 11 abschaltet, wenn sich das gewünschte Drehzahlverhältnis der Riemenscheiben 2, 3 trotz Drosselung oder Stopp der Materialzufuhr 10 nicht nach einer gewissen Zeit wieder eingestellt hat.

*· · * ·· « I * * * * * · «

Alternativ ist vorstellbar Stoppen der Materialzufuhr * * * dass vor dem Verringern bzw. 0 die Soannuno des Antriebsriemens 1 über eine, relativ kurze Nachspannzeit tK von typischerweise maximal 3 bis 5 Sekunder, erhöht wird, um einen besserer. 10

Kraftschluss zwischen Antriebsriemenscheibe 2 und Abtriebsriemenscheibe 3 zu ermöglichen. In diesem Fall wird erst, wenn auch nach dieser Nachspannzeit tM das gemessene Drehzahiverhältr.is der Riemenscheiben 2, 3 deutlich unter dem den angefahrener. Zustand definierenden Wert liegt, die Materialzufuhr 10 verringert bzw. gestoppt.

Das zerkleinerte Aufgabematerial wird, wie in Fic. 1 erkennbar ist, über ein Materialaustrageband 16 ausgetragen. Darüber hinaus ist in Fig. 1 eine Raupenkette 14 dargestellt, mittels derer der Brecher bewegbar ist bzw. von selbst seine Position ändern kann. Die Raupenkette 14 wird ebenfalls vom Antriebsmotor 11 angetrieben. 15 1 1 ·, Δ 3 4 5 6 1 8 9 10 11 12 13 14 16 17 18 19 -Ν .......... 1 “ ' * · ·· « ; ; ·· *· · · * * ...... BEZUGSZEICHENLI3Γ

Antriebsriemen

An t r1eb s r iemen scheibe

Abtriebsriemenscheibe

Spannscheibe

Hydraulikzylinder

Drehzahlsenscr Antrieb

Drehzahlser.sor Abtrieb

Steuereinrichtung

Antriebsmotordrehachse

Materialzufuhr

Antriebsmoter

SpannVorrichtung

Unteres Trum des Antriebsriemens Raupenkette Führungsblech Materialaustrageband Prailrotordrehacr.se Gerades Führangsblech Oberes Trum des Antriebsriemens An f ah r z e i t Nachspannzeit

Claims

1f> ...... • : : :: :: :: : *·· M * « · * * | | ANSPRÜCHE 1. Brechervorrichtung, vorzugsweise Kegelbrecher, Backenbrecher oder Pralimühie, mit einer ein Brechelement antreibender. Abtriebsriemenscheibe (3) und einer von einem Amtriebsmotcr (11) angeuriebenen Antriebsriemenscheibe {2} sowie einem Antriebsriemenscheibe (2) und AJctriebsriemenscheibe (3) miteinander verbindenden, endlos umlaufenden Antriebsriemen (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsriemenscheibe (2) suarr und direkt mit dem Antrxebsmctcr (11) verbunden ist und eine Spannvorrichtung (12) vorgesehen ist, um die Spannung des Antriebsriemens (1) zumindest wahrend des Betriebes des Antriebsmotors (11) zu variieren.
2. Brechervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Spannvorrichzung (12) um eene, über sine vorzugsweise hydraulisch bewirkte Zustellbewegung bewegte Spannscheibe (4) handelt.
3. Brechervorrichtung nach einem der Ansprüche 2, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulisch bewirkte Zustellbewegung mittels eines Hydraulikzylinders (5) bewirkt wird.
4. Brechervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Spannvorrichtung (12} ansteuernde Steuereinrichtung (8) vorgesehen ist, welche über den Hydraulikzylinder (5) die Zustellbewegung der Spannscheibe (4) steuern und damit die Spannung des Antriebsriemens (1) einstellt.
5. Brechervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bas 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannscheibe (4) am unteren Trum (13) des Antriebsriemens (1) angreift. 1-9 • · • 4 I * * «
6. Brechervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Führungsbleche (15, 18] vorgesehen sind, die unterhalb des oberen Trums (19) des Antriebsriemens (1) und/oder unterhalb des unteren Trums (13) des Antriebsriemens (1) und/oder außerhalb des Antriebsriemens (1), die Antriebsriemenscheibe (2) zumindest teilweise umgebend und/oder außerhalb des Antriebsriemens (1), die Abtriebsriemenscheibe (3) zumindest teilweise umgebend angeordnet sind.
7. Brechervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Führungsblech, das unter dem unteren Trum (13) des Antriebsriemens (1) angecrdnet ist, in jenes Führungsblech (15) übergeht, welches außerhalb des Antriebsriemens (1), die Antriebsriemenscheibe (2) zumindest teilweise umgebend angeordnet ist.
8. Brechervorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Führungsblech, das unter dem unteren Trum (13) des Antriebsriemens (1) angeordnet ist, in jenes Führuncsbiech (15) übergeht, welches außerhalb des Antriebsriemens (1), die Abtriebsriemenscheibe (3) zumindest teilweise umgebend angeordnet ist.
9. Verfahren zum Anfahren einer Brechervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einer ein Brechelement entreißenden Abtriebsriemenscheibe (3) und einer von einem Antriebsmotor (11) angetriebenen Antriebsriemenscheibe (2) sowie einem Antriebsriemenscheibe (2) und Abtriebsriemenscheibe (3) miteinander verbindenden,, endlos umlaufenden .Antriebsriemen (1) , dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsriemenscheibe (2) durch den Antriebsmotor (11) direkt, ohne Zwischenschaltung einer Kupplung angetrieben wird und die Spannung des Antriebsriemens (1) während des • · ♦ · · • · * kleine, die von der ♦ · » « ♦ · ♦ ·»« Anfahrens von einer Spannung, mit welcher Aotriebsriemenscheibe (3) beweaende Kraft Antriebsreemenscheibe (2) auf die »Abtriebsriemenscheibe (3) übertragen wird, auf eine Spannung erhöht ward, min welcher dre Abtriebsriemenscheibe (3) von der Antriebsriemenscheibe (2) vermittels des Antriebsriemens (1) ar.getrieben wird. Verfanren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im angefahrenen Zustand der Brechervorrichtung das Verhältnis der Drehzahl der Abtriebsriemenscheibe (3) zur Drehzahl der Antriebsriemenscheibe (2) dem ÜberseeZungsverhältnis der Riemenscheiben (2, 3} oder einem Anteil dieses Übersetzungsverhältnisses zwischen 90% und 100%, bevorzugt zwischen 97% und 100%, enzspricht. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass aas Verhältnis der Drehzahl der Abtriebsriemenscheibe (3) zur Drehzahl der Antriebsriemenscheibe (2) während des Anfahrens durch mit einer Steuereinrichtung (8) verbundene Drehzahlsensoren [6, 1) überwache wird und bei Nicht-irreichen des 0,9-fachen des Übersetzungsverhältnisses der Riemenscheiben (2, 3) nach einer Zeitspanne (tA) von 5 bis 20 Sekunden die Steuereinrichtung (8) den Antriebsmotor (11) abstelit.
12. Verfahren zur Absicherung einer gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11 angefahrener. Brecherverrichtung gegen Überlast, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Drehzahl der Abtriebsriemenscheibe (3) zur Drehzahl der Antriebsriemenscheibe (2) nach dem Anfahren durch die mit der Steuereinrichtung (8) verbundenen Drehzahlsensoren (6, 7) überwacht wird und bei Unterschreiten des 0,7-fachen, bevorzugt des 0,3-facnen, des Ο 1

Steuereinrichtung (8) die Mazerialzafuhr (10) verringern oder gänzlich stoppt. 13 . Verfahren na . Verfanren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Verringerung oder Stoppung der Mdtenarzufunr (10) die Steuereinheit (8) für die Dauer einer Nachspannzeit (tK) eine Erhöhung der Spannung des Antriebsriemens (-) veranlass„ und die Materialzufuhr (10) nur dann verringert oder stoppt, wenn nach der Nachspannzeit (tN) das Drehzahiverhäitnis der Riemenscheiben (2, 3) nach wie vor das C,7-fache, bevorzugt das 0,8-fache, des Übersetzungsverhältnisses der Riemenscheiben (2, 3) unterschreitet.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachspannzeit (tN> maximal 5 Sekunden, besonders bevorzugt maximal 3 Sekunden beträgt.