AT511908B1 - Kupplungsloser Brecher - Google Patents

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

Beschreibung

KUPPLUNGSLOSER BRECHERGEBIET DER ERFINDUNG

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Brechervorrichtung,vorzugsweise Kegelbrecher,Backenbrecher oder Prallmühle, mit einer ein Brechelement antreibenden Abtriebsriemenschei¬be und einer von einem Antriebsmotor angetriebenen Antriebsriemenscheibe sowie einemAntriebsriemenscheibe und Abtriebsriemenscheibe miteinander verbindenden, endlos umlau¬fenden Antriebsriemen.

[0002] Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Anfahren einer erfindungsgemäßenBrechervorrichtung.

[0003] Schließlich bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Absicherung einer erfin-dungsgemäß angefahrenen, erfindungsgemäßen Brechervorrichtung gegen Überlast.

STAND DER TECHNIK

[0004] Um stückiges Aufgabematerial zu zerkleinern werden Zerkleinerungsmaschinen, soge¬nannte Brecher bzw. Mühlen verwendet. Typische Aufgabematerialien sind weiches Gestein,wie z.B. Sandstein oder Kalkstein, Hartgestein, wie z.B. Granit oder Dolomit, stahlarmierterBetonabbruch, Ziegel, Asphalt etc. Heutzutage sind solche Brecher zunehmend kompakt undmobil ausgeführt, sodass die Brecher problemlos zum Ort der Aufbereitung gebracht werdenkönnen bzw. ihre Position am Aufbereitungsort aus eigener Kraft ändern können.

[0005] Die Zerkleinerung des Aufgabematerials erfolgt mittels eines Brechelements. Die Aus¬führung des Brechelementes hängt dabei vom Typ der Brechervorrichtung ab. Im Falle einesKegelbrechers ist das Brechelement als kegelförmiger Rotor ausgeführt, der über einen Exzen¬ter in eine umlaufende Taumelbewegung versetzt wird. Im Falle eines Backenbrechers bestehtdas Brechelement aus zumindest einer beweglichen Brechbacke, die über eine Exzenterwellegegen eine feste Brechbacke und von dieser wieder weg bewegt wird. Im Falle einer Prallmühlebesteht das Brechelement aus einem rotierenden Prallrotor.

[0006] Das Brechelement wird von einem Antriebsmotor angetrieben, der typischerweise alsDieselmotor ausgeführt ist. Dabei erfolgt die Kraftübertragung zwischen Antriebsmotor undBrechelement aufgrund des geringen Kraftverlustes meist über einen Antriebsriemen, insbe¬sondere einen Keilriemen.

[0007] Die DE4326230A1 zeigt einen Schlagwalzenbrecher mit einem Riementrieb, der übereine kleinere, auf der Motorwelle sitzende Riemenscheibe und eine größere, auf der Schlag¬walzenwelle sitzende Riemenscheibe verfügt. Des Weiteren ist eine Spannvorrichtung für denTreibriemen vorgesehen.

[0008] Die CN20119265 7Y zeigt einen Prallbrecher mit zwei Motoren und zugehöriger Leis¬tungssteuerung. Die DE102007055547A1 betrifft allgemein eine Spannvorrichtung für einenZugmitteltrieb mit einer Spannvorrichtung, um Aggregate einer Brennkraftmaschine, wie bei¬spielsweise Wasserpumpe. Klimakompressor, zu betreiben.

[0009] Als Kupplung wird üblicherweise eine Mehrscheiben-Trockenkupplung oder eine Flüs¬sigkeitskupplung verwendet. Diese Kupplungen weisen jedoch einige Nachteile auf. So kommtes bei einer Mehrscheiben-Trockenkupplung vor allem beim Anfahren aufgrund der normaler¬weise großen zu beschleunigenden Massen (nicht zuletzt bedingt durch die Dimensionen desBrechelementes) zu einem hohen Verschleiß der Reibbeläge. Demgegenüber arbeitet eineFlüssigkeitskupplung zwar verschleißärmer, allerdings ist der konstruktive Aufwand aufgrundder notwendigen Überwachung der Temperatur und des Drucks der Flüssigkeit (meist Öl) sowieeines notwendigen zusätzlichen Kühlkreislaufs deutlich höher. Grundsätzlich sind außerdem diehohen Belastungen, die bei Überfüllung und Verstopfung des Brechers auftreten und zu Be-

Schädigungen der Kupplung führen können, problematisch. Darüber hinaus muss jede Kupp¬lung gewartet werden, was einen wirtschaftlichen Nachteil darstellt. Schließlich benötigen diegenannten Kupplungen jedenfalls einen nicht zu vernachlässigenden Platz im Antriebsraum,der vor allem bei mobilen Brechern nur schwer zur Verfügung gestellt werden kann. Durch diestetig strenger werdenden Abgasvorschriften für die Antriebsmotoren wird dieser Kupplungs-Einbauraum für die notwendige Motorentechnik, wie beispielsweise Katalysatoren, Abgasrück¬führung, Harnstoffeinspritzung, größere Kühler etc., dringend benötigt.

AUFGABE DER ERFINDUNG

[0010] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben genannten Nachteile zuvermeiden. Insbesondere soll Platz im Antriebsraum geschaffen werden und eine Möglichkeitgeschaffen werden, eine Verstopfung bzw. eine Überlastung des Brechers rechtzeitig zu erken¬nen und Gegenmaßnahmen einleiten zu können.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

[0011] Um Platz im Antriebsraum zu gewinnen wird erfindungsgemäß auf eine Kupplung imAntriebsraum verzichtet. Entsprechend entfallen auch notwendige Wartungsarbeiten der Kupp¬lung. D.h. eine Antriebsriemenscheibe ist starr mit einem Antriebsmotor verbunden. Ein An¬triebsriemen verbindet die Antriebsriemenscheibe mit einer Abtriebsriemenscheibe, welchewiederum mit einem Brechelement verbunden ist bzw. dieses antreibt.

[0012] Erfindungsgemäß wird eine Art Kupplung dadurch realisiert, dass die Spannung desAntriebsriemens mittels einer Spannvorrichtung variiert wird. Ein Auskuppeln wird somit durchkomplettes Aufheben der Spannung erzielt, sodass der Riemen bzw. die Antriebsriemenscheibedurchrutscht. Durch Erhöhung der Spannung wird eingekuppelt und ein Kraftschluss zwischenAntriebsriemenscheibe, Antriebsriemen und Abtriebsriemenscheibe hergestellt. Hierdurch über¬trägt der Antriebsriemen die Leistung des Antriebsmotors über die Antriebsscheibe auf dieAbtriebsscheibe und somit auf das Brechelement. Entsprechend ist es bei einer erfindungsge¬mäßen Brechervorrichtung, vorzugsweise Kegelbrecher, Backenbrecher oder Prallmühle, miteiner ein Brechelement antreibenden Abtriebsriemenscheibe und einer von einem Antriebsmo¬tor angetriebenen Antriebsriemenscheibe sowie einem Antriebsriemenscheibe und Abtriebsrie¬menscheibe miteinander verbindenden, endlos umlaufenden Antriebsriemen, vorgesehen, dassdie Antriebsriemenscheibe starr und direkt mit dem Antriebsmotor verbunden ist und eineSpannvorrichtung vorgesehen ist, um die Spannung des Antriebsriemens zumindest währenddes Betriebes des Antriebsmotors zu variieren.

[0013] Um Reibungsverluste zu minimieren ist die Spannvorrichtung als drehbare Spannschei¬be ausgeführt, und nicht etwa als starre Führung, durch welche der Riemen rutscht. Die Spann¬scheibe wird mittels eines Mechanismus, vorzugsweise hydraulisch, mit einer Zustellbewegunggegen den Antriebsriemen gedrückt, um dessen Spannung zu erhöhen. Zur Erniedrigung derSpannung des Antriebsriemens wird die Spannscheibe vom Antriebsriemen weg bewegt. Daherist es bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brechervorrichtungvorgesehen, dass es sich bei der Spannvorrichtung um eine, über eine vorzugsweise hydrau¬lisch bewirkte Zustellbewegung bewegte Spannscheibe handelt.

[0014] Mittels eines Hydraulikzylinders kann der die Zustellbewegung ausführende Mechanis¬mus besonders effizient und platzsparend realisiert werden. Der Hydraulikzylinder kann hierbeiwiederum mit dem Antriebsmotor bzw. über ein vom Antriebsmotor angetriebenes Hydraulikag¬gregat betrieben werden. Folglich ist es bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform dererfindungsgemäßen Brechervorrichtung vorgesehen, dass die hydraulisch bewirkte Zustellbe¬wegung mittels eines Hydraulikzylinders bewirkt wird.

[0015] Um die Spannung des Antriebsriemens gezielt einstellen zu können, wird der Hydrau¬likzylinder über eine Steuereinrichtung angesteuert. Die Steuereinrichtung kann dabei verschie¬dene Parameter wie beispielsweise die Härte des Aufgabematerials bei der Wahl der Antriebs¬riemenspannung berücksichtigen. Außerdem übt die Steuereinrichtung eine Kontrollfunktion aus, indem sie die Drehzahlen der Antriebsriemenscheibe und der Abtriebsriemenscheibe,welche mittels Drehzahlsensoren gemessen werden, ständig überwacht. Dies ist wichtig, um beieiner Verstopfung des Brechers Gegenmaßnahmen einleiten zu können. Daher ist es bei einerbevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Brechervorrichtung vorgesehen,dass eine die Spannvorrichtung ansteuernde Steuereinrichtung vorgesehen ist, welche überden Hydraulikzylinder die Zustellbewegung der Spannscheibe steuert.und damit die Spannungdes Antriebsriemens einstellt.

[0016] Der Verlauf des Antriebsriemens zwischen der Antriebsriemenscheibe und der Abtriebs¬riemenscheibe weist eine horizontale Komponente auf. Entsprechend finden sich am Antriebs¬riemen ein oberes und ein unteres Trum. Eine besonders platzsparende Ausführungsform derSpannvorrichtung wird realisiert, indem die Spannscheibe am unteren Trum des Antriebsrie¬mens angreift. Daher ist es bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungs¬gemäßen Brechervorrichtung vorgesehen, dass die Spannscheibe am unteren Trum des An¬triebsriemens angreift. Es versteht sich jedoch, dass auch Varianten denkbar sind, wo dieSpannscheibe am oberen Trum des Antriebsriemens angreift.

[0017] Damit der Antriebsriemen im entspannten Zustand, der einem ausgekuppelten Zustandentspricht, nicht einfach von der Antriebsriemenscheibe bzw. der Abtriebsriemenscheibe herun¬ter fällt, sind Führungsbleche vorgesehen, auf denen der entspannte Antriebsriemen zumindestteilweise aufliegt. Diese Führungsbleche können an folgenden 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 umge¬bend. Entsprechend ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßenBrechervorrichtung vorgesehen, dass Führungsbleche vorgesehen sind, die unterhalb desoberen Trums des Antriebsriemens und/oder unterhalb des unteren Trums des Antriebsriemensund/oder außerhalb des Antriebsriemens, die Antriebsriemenscheibe zumindest teilweise um¬gebend und/oder außerhalb des Antriebsriemens, die Abtriebsriemenscheibe zumindest teilwei¬se umgebend angeordnet sind.

[0018] Da am unteren Trum die Spannscheibe angreift, um den Antriebsriemen zu spannen,kann nicht das gesamte untere Trum des Antriebsriemens von einem durchgehenden Füh¬rungsblech umgeben sein. Es können aber mehrere, typischenweise zwei, Führungsblecheunter dem unteren Trum des Antriebsriemens vorhanden sein, zwischen denen die Spann¬scheibe am Antriebsriemen angreifen kann. Dabei können die Führungsbleche, die unterhalbdes unteren Trums des Antriebsriemens angeordnet sind, in jene Führungsbleche übergehenoder mit jenen Führungsblechen einstückig ausgeführt sein, welche außerhalb des Antriebsrie¬mens, die Antriebsriemenscheibe bzw. die Abtriebsriemenscheibe zumindest teilweise umge¬bend angeordnet sind. Daher ist es bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform dererfindungsgemäßen Brechervorrichtung vorgesehen, dass ein Führungsblech, das unter demunteren Trum des Antriebsriemens angeordnet ist, in jenes Führungsblech übergeht, welchesaußerhalb des Antriebsriemens, die Antriebsriemenscheibe zumindest teilweise umgebendangeordnet ist. Beziehungsweise ist es bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungs¬form der erfindungsgemäßen Brechervorrichtung vorgesehen, dass ein Führungsblech, dasunter dem unteren Trum des Antriebsriemens angeordnet ist, in jenes Führungsblech übergeht,welches außerhalb des Antriebsriemens, die Abtriebsriemenscheibe zumindest teilweise umge¬bend angeordnet ist.

[0019] Wie bereits erwähnt, wird ein Ein- bzw. Auskuppeln durch eine Erhöhung bzw. Verringe¬rung der Spannung des Antriebsriemens erreicht. Um die Brechervorrichtung anzufahren, wirdbeim Einkuppeln die Spannung des Antriebsriemens von einem Zustand, wo keine Kraft vonder Antriebsriemenscheibe auf die Abtriebsriemenscheibe übertragen wird, die ausreicht, dieAbtriebsriemenscheibe und damit das Brechelement zu bewegen, in einen Zustand übergeführt,in welchem vom Antriebsriemen eine hinreichend große Kraft von der Antriebsriemenscheibeauf die Abtriebsriemenscheibe übertragen wird, um die Abtriebsriemenscheibe und somit dasBrechelement zu bewegen. Dabei wird die Spannung des Antriebsriemens entsprechend er¬ höht. Entsprechend ist es bei einem Verfahren zum Anfahren einer erfindungsgemäßen Bre¬chervorrichtung mit einer ein Brechelement antreibenden Abtriebsriemenscheibe und einer voneinem Antriebsmotor angetriebenen Antriebsriemenscheibe sowie einem Antriebsriemenschei¬be und Abtriebsriemenscheibe miteinander verbindenden, endlos umlaufenden Antriebsriemenerfindungsgemäß vorgesehen, dass die Antriebsriemenscheibe durch den Antriebsmotor direkt,ohne Zwischenschaltung einer Kupplung angetrieben wird und die Spannung des Antriebsrie¬mens während des Anfahrens von einer Spannung, mit welcher keine, die Abtriebsriemen¬scheibe bewegende Kraft von der Antriebsriemenscheibe auf die Abtriebsriemenscheibe über¬tragen wird, auf eine Spannung erhöht wird, mit welcher die Abtriebsriemenscheibe von derAntriebsriemenscheibe vermittels des Antriebsriemens angetrieben wird.

[0020] Wie bereits erwähnt passiert die Erhöhung der Spannung mittels eines Hydraulikzylin¬ders, der von einer Steuereinrichtung angesteuert wird, welche wiederum die Drehzahlen derAntriebsriemenscheibe und der Abtriebsriemenscheibe mittels Drehzahlsensoren ständig kon¬trolliert. Auf diese Weise ermittelt die Steuereinheit, ob nach einer gewissen, vorgebbaren Zeitein ebenfalls vorgebbares Drehzahlverhältnis zwischen Antriebsriemenscheibe und Abtriebs¬riemenscheibe vorliegt. Auf diese Weise kann einerseits sanft eingekuppelt werden. Ist dasvorgegebene Drehzahlverhältnis nach der vorgegebenen Zeitspanne nicht erreicht, wird diesals Störzustand erkannt, worauf beispielsweise automatisch ausgekuppelt bzw. der Antriebsmo¬tor abgestellt werden kann. Andererseits muss das vorgegebene Drehzahlverhältnis nicht demÜbersetzungsverhältnis der Abtriebsriemenscheibe zur Antriebsriemenscheibe entsprechen.D.h. es kann bewusst ein gewisser Schlupf vorgegeben werden, wodurch bei gleicher Drehzahlder Antriebsriemenscheibe unterschiedliche Drehzahlen der Abtriebsriemenscheibe eingestelltwerden können. Durch die Vorgabe eines gewissen Schlupfs kann außerdem ein Abwürgendes Motors, z.B. bei einer plötzlich auftretenden Verstopfung, mitunter vermieden werden.Daher ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vor¬gesehen, dass im angefahrenen Zustand der Brechervorrichtung das Verhältnis der Drehzahlder Abtriebsriemenscheibe zur Drehzahl der Antriebsriemenscheibe dem Übersetzungsverhält¬nis der Riemenscheiben oder einem Anteil dieses Übersetzungsverhältnisses zwischen 90%und 100%, bevorzugt zwischen 97% und 100%, entspricht.

[0021] Ein erfolgreicher Einkuppel- bzw. Anfahrvorgang liegt dann vor, wenn das Drehzahlver¬hältnis der Riemenscheiben zumindest 90% des Übersetzungsverhältnisses der Riemenschei¬ben ausmacht.

[0022] Ein solches Drehzahlverhältnis der Riemenscheiben definiert den angefahrenen Zu¬stand. Dabei ist es wichtig, dass der angefahrene Zustand tatsächlich auch nach einer gewis¬sen Zeitspanne von typischerweise 5 bis 20 Sekunden erreicht wird, wobei die konkrete Zeit¬spanne von der Größe des Brechelements abhängt, beispielsweise vom Durchmesser einesPrallrotors einer Prallmühle. Bei zu schnellem Einkuppeln bzw. Anfahren besteht die Gefahr,den Motor abzuwürgen; bei zu langsamem Einkuppeln bzw. Anfahren entsteht viel Verlustwär¬me bzw. Verschleiß. Wird festgestellt, dass innerhalb der genannten Zeitspanne der angefahre¬ne Zustand nicht erreicht wurde, so schaltet die Steuereinrichtung den Antriebsmotor ab, umSchäden, insbesondere am Antriebsriemen, zu vermeiden. Folglich ist es bei einer besondersbevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass dasVerhältnis der Drehzahl der Abtriebsriemenscheibe zur Drehzahl der Antriebsriemenscheibewährend des Anfahrens durch mit einer Steuereinrichtung verbundene Drehzahlsensorenüberwacht wird und bei Nicht-Erreichen des 0,9-fachen des Übersetzungsverhältnisses derRiemenscheiben nach einer Zeitspanne von 5 bis 20 Sekunden die Steuereinrichtung denAntriebsmotor abstellt.

[0023] Wenn das vorgegebene Drehzahlverhältnis von Abtriebsriemenscheibe zu Antriebsrie¬menscheibe nach dem Anfahren abfällt, kann eine Überlastung aufgrund einer zu großen Men¬ge an zugeführtem Material vorliegen. Statt den Motor abzustellen, kann es sich daher alssinnvoll erweisen, die Materialzufuhr zu drosseln, um das Abarbeiten der zu großen Menge anMaterial zu ermöglichen, worauf sich wieder das vorgegebene Drehzahlverhältnis einstellensollte. Hierzu wertet die Steuereinrichtung laufend die mittels der Drehzahlsensoren gemesse¬ nen Drehzahlen von Abtriebsriemenscheibe und Antriebsriemenscheibe aus und steuert imBedarfsfall die Materialzufuhr entsprechend an bzw. bewirkt eine Drosselung. Wenn sich nachAbarbeitung der zu großen Menge an Material das vorgegebene Drehzahlverhältnis wiedereinstellt, kann die Steuerung natürlich wieder eine sukzessive Erhöhung der Materialzufuhrveranlassen. In der Praxis hat es sich gezeigt, dass eine Drosselung der Materialzufuhr sinnvollist, wenn im angefahrenen Zustand das Drehzahlverhältnis von Abtriebsriemenscheibe zuAntriebsriemenscheibe unter 70%, bevorzugt unter 80% des Übersetzungsverhältnisses derRiemenscheiben sinkt. Daher ist es bei einem Verfahren zur Absicherung einer erfindungsge¬mäß angefahrenen, erfindungsgemäßen Brechervorrichtung gegen Überlast erfindungsgemäßvorgesehen, dass das Verhältnis der Drehzahl der Abtriebsriemenscheibe zur Drehzahl derAntriebsriemenscheibe nach dem Anfahren durch die mit der Steuereinrichtung verbundenenDrehzahlsensoren übenwacht wird und bei Unterschreiten des 0,7-fachen, bevorzugt des 0,8-fachen, des Übersetzungsverhältnisses der Riemenscheiben die Steuereinrichtung die Materi¬alzufuhr verringert oder gänzlich stoppt.

[0024] Alternativ kann die Verringerung oder Stoppung der Materialzufuhr erst nach einerNachspannzeit erfolgen, in welcher die Spannung des Antriebsriemens erhöht wird. Gelingt esin dieser Nachspannzeit durch die höhere Riemenspannung und damit durch die bessere Kraft¬übertragung, das Drehzahlverhältnis der Riemenscheiben über das 0,7-fache, bevorzugt das0,8-fache, des Übersetzungsverhältnisses der Riemenscheiben zu heben, so unterbleibt imAnschluss an die Nachspannzeit eine Verringerung bzw. Stoppung der Materialzufuhr. Ist hin¬gegen nach der Nachspannzeit das Drehzahlverhältnis der Riemenscheiben nach wie vor klei¬ner als das 0,7-fache, bevorzugt das 0,8-fache, des Übersetzungsverhältnisses der Riemen¬scheiben, so erfolgt eine Verringerung bzw. Stoppung der Materialzufuhr. Entsprechend ist esbei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorge¬sehen, dass vor der Verringerung oder Stoppung der Materialzufuhr die Steuereinheit für dieDauer einer Nachspannzeit eine Erhöhung der Spannung des Antriebsriemens veranlasst unddie Materialzufuhr nur dann verringert oder stoppt, wenn nach der Nachspannzeit das Dreh¬zahlverhältnis der Riemenscheiben nach wie vor das 0,7-fache, bevorzugt das 0,8-fache, desÜbersetzungsverhältnisses der Riemenscheiben unterschreitet.

[0025] In der Praxis hat es sich gezeigt, dass die Nachspannzeit eher kurz sein sollte, maximal5 Sekunden, bevorzugt maximal 3 Sekunden. Daher sieht eine besonders bevorzugte Ausfüh¬rungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, dass die Nachspannzeit maximal 5 Sekun¬den, besonders bevorzugt maximal 3 Sekunden beträgt.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

[0026] Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeich¬nungen sind beispielhaft und sollen den Erfindungsgedanken zwar darlegen, ihn aber keines¬falls einengen oder gar abschließend wiedergeben.

[0027] Dabei zeigt: [0028] Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Brecher in Seitenansicht [0029] Fig. 2 eine Detailansicht des Bereichs C aus Fig. 1, mit einem gespannten Antriebsrie¬ men [0030] Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie A-A in Fig. 2 [0031] Fig. 4 eine Detailansicht des Bereichs C aus Fig. 1, mit einem nicht gespannten An¬ triebsriemen

[0032] Fig. 5 einen Schnitt gemäß der Linie B-B in Fig. 4WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

[0033] Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Brechers zur Zerkleinerungvon Aufgabematerial, wie z.B. Gestein, Betonabbruch, Asphalt etc. Das Aufgabematerial wird typischerweise in einen Trichter aufgegeben und über eine Materialzufuhr 10, die beispielswei¬se als Vibrationsförderer ausgeführt ist, einem Prallrotor (nicht dargestellt) zugeführt. D.h. imdargestellten Ausführungsbeispiel soll von einer Prallmühle als Brechervorrichtung ausgegan¬gen werden. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf Prallmühlen beschränkt, sondernkann in anderen Brechervorrichtungen, beispielsweise bei Backenbrechern, Kegelbrechernoder anderen Spezialbrechern ebenfalls realisiert werden.

[0034] Der Prallrotor weist zum Zerkleinern des Aufgabematerials Schlagleisten auf und hateine Masse von typischerweise 3 bis 7 Tonnen. Der Prallrotor ist um eine Prallrotordrehachse17 (vgl. Fig. 2 oder Fig. 4) drehbar gelagert und starr mit einer Abtriebsriemenscheibe 3 ver¬bunden.

[0035] Die Abtriebsriemenscheibe 3 ist über einen Antriebsriemen 1 mit einer Antriebsriemen¬scheibe 2 verbunden. Die Antriebsriemenscheibe 2 ist starr - ohne Kupplung - mit einem An¬triebsmotor 11 verbunden und wird von diesem um dessen Antriebsmotordrehachse 9 rotiert.Der Antriebsmotor 11 umfasst einen Kühler und zumindest ein Hydraulikaggregat um Hydrauli¬kelemente zu betreiben, wobei Kühler und Hydraulikaggregat in Fig. 1 jedoch nicht erkennbarsind.

[0036] Um einen Kraftschluss zwischen der Antriebsriemenscheibe 2, dem Antriebsriemen 1und der Abtriebsriemenscheibe 3 herzustellen ist, eine Spannvorrichtung 12 vorgesehen (vgl.Fig. 2 oder Fig. 4), welche eine Spannscheibe 4 umfasst.

[0037] Die Spannscheibe 4 wird mittels eines Hydraulikzylinders 5, der am Rahmen der Bre¬chervorrichtung gelagert ist, gegen den Antriebsriemen 1 gedrückt, wodurch dieser gespanntwird und ein Durchrutschen des Antriebsriemens 1 bzw. der Antriebsriemenscheibe 2 vermie¬den bzw. verringert wird, was wiederum eine Drehung der Abtriebsriemenscheibe 3 bzw. denAntrieb des Prallrotors zur Folge hat.

[0038] Die Drehzahl der Antriebsriemenscheibe 2 wird von einem ersten Drehzahlsensor 6erfasst, die Drehzahl der Abtriebsriemenscheibe 3 von einem zweiten Drehzahlsensor 7. DieMesswerte der Drehzahlsensoren 6, 7 werden einer Steuereinrichtung 8 zugeführt.

[0039] Anhand der gemessenen Drehzahlen bestimmt die Steuereinrichtung 8 das Verhältnisder Drehzahl der Abtriebsriemenscheibe 3 zur Drehzahl der Antriebsriemenscheibe 2. Beivollständigem Kraftschluss entspricht dieses Verhältnis dem Übersetzungsverhältnis von Ab¬triebsriemenscheibe 3 zu Antriebsriemenscheibe 2. U.a. in Abhängigkeit von dem zu zerklei¬nernden Aufgabematerial kann jedoch ein gewisser Schlupf des Antriebsriemens 1 zulässigbzw. sogar gewünscht sein, sodass ein vom Übersetzungsverhältnis abweichendes Drehzahl¬verhältnis akzeptiert wird. Außerdem kann ein gewisser Schlupf ein plötzliches Abwürgen desAntriebsmotors 11 bei Verstopfung der Brechervorrichtung mitunter verhindern.

[0040] In der Praxis sind freilich nur Drehzahlverhältnisse sinnvoll, die einen relativ hohen Anteildes Übersetzungsverhältnisses der Riemenscheiben 2, 3 ausmachen, wie beispielsweise min¬destens 90%, bevorzugt mindestens 97% des Übersetzungsverhältnisses der Riemenscheiben2, 3. Dieses Drehzahlverhältnis kann vorgegeben werden und definiert den angefahrenen Zu¬stand. Die Steuereinheit 8 steuert den Hydraulikzylinder 5 so an, dass das gemessene Dreh¬zahlverhältnis dem vorgegebenen Drehzahlverhältnis entspricht.

[0041] Insbesondere wird auf diese Weise über die Steuereinrichtung 8 das Anfahren der Bre¬chervorrichtung kontrolliert. Fig. 4 zeigt eine Detailansicht des in Fig. 1 strichliert umrandetenBereichs C, wobei die Spannscheibe 4 zwar den Antriebsriemen 1 berührt aber nicht gegen denAntriebsriemen 1 drückt, sodass dieser nicht gespannt ist. Entsprechend herrscht kein Kraft¬schluss zwischen dem Antriebsriemen 1 und der Antriebsriemenscheibe 2 bzw. der Abtriebs¬riemenscheibe 3. Stattdessen liegt der Antriebsriemen 1 auf Führungsblechen 15 auf, welchedie Riemenscheiben 2, 3 teilweise in einem Bereich außerhalb des Antriebsriemens 1 umge¬ben. Ebenso liegt ein oberes Trum 19 des Antriebsriemens auf einem Führungsblech 18 auf.Dies wird besonders deutlich in dem in Fig. 5 dargestellten Schnitt durch den Antriebsriemen 1und das Führungsblech 18 entlang der Linie B-B in Fig. 4, wobei die Pfeile die Blickrichtung angeben.

[0042] Der in Fig. 4 gezeigte Zustand entspricht einem ausgekuppelten Zustand. In diesemZustand können beispielsweise problemlos Wartungsarbeiten durchgeführt werden, bei denender Antriebsmotor 11 laufen muss. Falls hierbei der Prallrotor arretiert werden muss, kann derPrallrotor mittels einer an sich bekannten und nicht näher dargestellten Arretierung blockiertwerden.

[0043] Zwischen den Riemenscheiben 2, 3 verläuft der Antriebsriemen 1 im Wesentlichengeradlinig, mit einer im gezeigten Ausführungsbeispiel stark horizontalen Komponente. Ent¬sprechend weist der Antriebsriemen 1 ein oberes 19 und ein unteres Trum 13 auf. Im Bereichdes oberen Trums 19 wird der Antriebsriemen 1 von einem geraden Führungsblech 18 geführtbzw. liegt 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 denAntriebsriemen 1 drücken, um diesen zu spannen.

[0044] Fig. 2 zeigt denselben Ausschnitt C wie Fig. 4, jedoch mit dem Antriebsriemen 1 imgespannten Zustand. Entsprechend ist die Spannscheibe 4 mittels des Hydraulikzylinders 5 aufden Antriebsriemen 1 zu bewegt worden und drückt gegen diesen. Hierdurch wird der Antriebs¬riemen 1 gespannt und hebt von den Führungsblechen 15, 18 ab. Fig. 3 illustriert das Abhebendes gespannten Antriebsriemens 1 vom Führungsblech 18 anhand des Schnitts entlang derLinie A-A in Fig. 2, wobei die Pfeile die Blickrichtung angeben. Dies entspricht einem eingekup¬pelten Zustand.

[0045] Beim Einkuppeln bzw. beim Anfahren der Brechervorrichtung verifiziert die Steuerungs¬einheit 8, ob nach einer gewissen, vorgebbaren Anfahrzeit tA, die Drehzahlen von Antriebsrie¬menscheibe 2 und Abtriebsriemenscheibe 3 tatsächlich in einem vorgegebenen Verhältnisstehen. Ist das gewünschte Drehzahlverhältnis nach der Anfahrzeit tA nicht erreicht, so schaltetdie Steuereinrichtung 8 den Antriebsmotor 11 aus, um Schäden am Antriebsriemen 1 zu ver¬meiden.

[0046] Außerdem kann über die Steuereinheit 8 auch die Materialzufuhr 10 kontrolliert werden.Im Falle einer Überlastung, wo also zuviel Aufgabematerial dem Prallrotor zugeführt wordenund das Drehzahlverhältnis der Riemenschieben 2, 3 deutlich unter den den angefahrenenZustand definierenden Wert gesunken ist, kann die Steuereinheit 8 die Materialzufuhr 10 dros¬seln oder gänzlich stoppen, sodass sich nach Abarbeitung der zu großen Menge an Aufgabe¬material wieder das gewünschte Drehzahlverhältnis der Riemenscheiben 2, 3 einstellen kann.Selbstverständlich ist auch in diesem Falle denkbar, dass die Steuereinheit 8 den Antriebsmotor11 abschaltet, wenn sich das gewünschte Drehzahlverhältnis der Riemenscheiben 2, 3 trotzDrosselung oder Stopp der Materialzufuhr 10 nicht nach einer gewissen Zeit wieder eingestellthat.

[0047] Alternativ ist vorstellbar, dass vor dem Verringern bzw. Stoppen der Materialzufuhr 10die Spannung des Antriebsriemens 1 über eine, relativ kurze Nachspannzeit tN von typischer¬weise maximal 3 bis 5 Sekunden erhöht wird, um einen besseren Kraftschluss zwischen An¬triebsriemenscheibe 2 und Abtriebsriemenscheibe 3 zu ermöglichen. In diesem Fall wird erst,wenn auch nach dieser Nachspannzeit tN das gemessene Drehzahlverhältnis der Riemenschei¬ben 2, 3 deutlich unter dem den angefahrenen Zustand definierenden Wert liegt, die Materialzu¬fuhr 10 verringert bzw. gestoppt.

[0048] Das zerkleinerte Aufgabematerial wird, wie in Fig. 1 erkennbar ist, über ein Materialaus-trageband 16 ausgetragen. Darüber hinaus ist in Fig. 1 eine Raupenkette 14 dargestellt, mittelsderer der Brecher bewegbar ist bzw. von selbst seine Position ändern kann. Die Raupenkette14 wird ebenfalls vom Antriebsmotor 11 angetrieben.

BEZUGSZEICHENLISTE 1 Antriebsriemen 2 Antriebsriemenscheibe 3 Abtriebsriemenscheibe 4 Spannscheibe 5 Hydraulikzylinder 6 Drehzahlsensor Antrieb 7 Drehzahlsensor Abtrieb 8 Steuereinrichtung 9 Antriebsmotordrehachse 10 Materialzufuhr 11 Antriebsmotor 12 Spannvorrichtung 13 Unteres Trum des Antriebsriemens 14 Raupenkette 15 Führungsblech 16 Materialaustrageband 17 Prallrotordrehachse 18 Gerades Führungsblech 19 Oberes Trum des Antriebsriemens tA Anfahrzeit tN Nachspannzeit

Claims (14)

1. Patentansprüche 1. Brechervorrichtung, vorzugsweise Kegelbrecher, Backenbrecher oder Prallmühle, mit einerein Brechelement antreibenden Abtriebsriemenscheibe (3) und einer von einem An¬triebsmotor (11) angetriebenen Antriebsriemenscheibe (2) sowie einem Antriebsriemen¬scheibe (2) und Abtriebsriemenscheibe (3) miteinander verbindenden, endlos umlaufendenAntriebsriemen (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsriemenscheibe (2) starrund direkt mit dem Antriebsmotor (11) verbunden ist und eine Spannvorrichtung (12) vor¬gesehen ist, um die Spannung des Antriebsriemens (1) zumindest während des Betriebesdes Antriebsmotors (11) zu variieren.
2. 2. Brechervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei derSpannvorrichtung (12) um eine, über eine vorzugsweise hydraulisch bewirkte Zustellbewe¬gung bewegte Spannscheibe (4) handelt.
3. 3. Brechervorrichtung nach einem der Ansprüche 2, dadurch gekennzeichnet, dass diehydraulisch bewirkte Zustellbewegung mittels eines Hydraulikzylinders (5) bewirkt wird.
4. 4. Brechervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dasseine die Spannvorrichtung(12) ansteuernde Steuereinrichtung (8) vorgesehen ist, welcheüber den Hydraulikzylinder (5) die Zustellbewegung der Spannscheibe (4) steuert und da¬mit die Spannung des Antriebsriemens (1) einstellt.
5. 5. Brechervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dassdie Spannscheibe (4) am unteren Trum (13) des Antriebsriemens (1) angreift.
6. 6. Brechervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dassFührungsbleche (15, 18) vorgesehen sind, die unterhalb des oberen Trums (19) des An¬triebsriemens (1) und/oder unterhalb des unteren Trums (13) des Antriebsriemens (1)und/oder außerhalb des Antriebsriemens (1), die Antriebsriemenscheibe (2) zumindestteilweise umgebend und/oder außerhalb des Antriebsriemens (1), die Abtriebsriemen¬scheibe (3) zumindest teilweise umgebend angeordnet sind.
7. 7. Brechervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Führungsblech,das unter dem unteren Trum (13) des Antriebsriemens (1) angeordnet ist, in jenes Füh¬rungsblech (15) übergeht, welches außerhalb des Antriebsriemens (1), die Antriebsriemen¬scheibe (2) zumindest teilweise umgebend angeordnet ist.
8. 8. Brechervorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dassein Führungsblech, das unter dem unteren Trum (13) des Antriebsriemens (1) angeordnetist, in jenes Führungsblech (15) übergeht, welches außerhalb des Antriebsriemens (1), dieAbtriebsriemenscheibe (3) zumindest teilweise umgebend angeordnet ist.
9. 9. Verfahren zum Anfahren einer Brechervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, miteiner ein Brechelement. antreibenden Abtriebsriemenscheibe (3) und einer von einem An¬triebsmotor (11) angetriebenen Antriebsriemenscheibe (2) sowie einem Antriebsriemen¬scheibe (2) und Abtriebsriemenscheibe (3) miteinander verbindenden, endlos umlaufendenAntriebsriemen (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsriemenscheibe (2) durchden Antriebsmotor (11) direkt, ohne Zwischenschaltung einer Kupplung angetrieben wirdund die Spannung des Antriebsriemens (1) während des Anfahrens von einer Spannung,mit welcher keine, die Abtriebsriemenscheibe (3) bewegende Kraft von der Antriebsrie¬menscheibe (2) auf die Abtriebsriemenscheibe (3) übertragen wird, auf eine Spannung er¬höht wird, mit welcher die Abtriebsriemenscheibe (3) von der Antriebsriemenscheibe (2)vermittels des Antriebsriemens (1) angetrieben wird.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im angefahrenen Zustandder Brechervorrichtung das Verhältnis der Drehzahl der Abtriebsriemenscheibe (3) zurDrehzahl der Antriebsriemenscheibe (2) dem Übersetzungsverhältnis der Riemenscheiben(2, 3) oder einem Anteil dieses Übersetzungsverhältnisses zwischen 90% und 100%, be¬vorzugt zwischen 97% und 100%, entspricht.
11. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Ver¬hältnis der Drehzahl der Abtriebsriemenscheibe (3) zur Drehzahl der Antriebsriemenschei¬be (2) während des Anfahrens durch mit einer Steuereinrichtung (8) verbundene Dreh¬zahlsensoren (6, 7) überwacht wird und bei Nicht-Erreichen des 0,9-fachen des Überset¬zungsverhältnisses der Riemenscheiben (2, 3) nach einer Zeitspanne (tA) von 5 bis 20 Se¬kunden die Steuereinrichtung (8) den Antriebsmotor (11) abstellt.
12. 12. Verfahren zur Absicherung einer gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11 angefahrenenBrechervorrichtung gegen Überlast, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis derDrehzahl der Abtriebsriemenscheibe (3) zur Drehzahl der Antriebsriemenscheibe (2) nachdem Anfahren durch die mit der Steuereinrichtung (8) verbundenen Drehzahlsensoren (6, 7) überwacht wird und bei Unterschreiten des 0,7- fachen, bevorzugt des 0,8-fachen, desÜbersetzungsverhältnisses der Riemenscheiben (2, 3) die Steuereinrichtung (8) die Mate¬rialzufuhr (10) verringert oder gänzlich stoppt.
13. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Verringerung oderStoppung der Materialzufuhr (10) die Steuereinheit (8) für die Dauer einer Nachspannzeit(tN) eine Erhöhung der Spannung des Antriebsriemens (1) veranlasst und die Materialzu¬fuhr (10) nur dann verringert oder stoppt, wenn nach der Nachspannzeit (tN) das Drehzahl¬verhältnis der Riemenscheiben (2, 3) nach wie vor das 0,7-fache, bevorzugt das 0,8-fache,des Übersetzungsverhältnisses der Riemenscheiben (2, 3) unterschreitet.
14. 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachspannzeit (tN)maximal 5 Sekunden, besonders bevorzugt maximal 3 Sekunden beträgt. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen