CH681065A5 - - Google Patents

Description

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Rotor mit Schutzschilden für eine Zerkleinerungsmaschine.

Solche Zerkleinerungsmaschinen können beispielsweise Hammerbrecher oder Mühlen sein, die aus einem feststehenden Gehäuse bestehen, in welchem ein mit Schutzschiiden besetzter Rotor drehbar gelagert ist. Am Einlass des Gehäuses befindet sich an seiner Innenseite ein Amboss, der mit starr oder beweglich am Rotor befestigten Zerkleinerungswerkzeugen zusammenwirkt. Bei Hammerbrechern sind dies am aus mehreren auf einer Welle drehfest aufgesteckten Scheiben bestehenden Rotor schwenkbeweglich zwischen den Scheiben gelagerte Hämmer. Zu diesem Zweck besitzt der meist mit einem schnell umlaufenden Antrieb gekuppelte Rotor eine Vielzahl von parallel zur Rotorwelle, gegen diese aber exzentrisch versetzte, die Scheiben durchdringende Achsstangen, auf denen die Zerkleinerungswerkzeuge oder Hämmer frei drehbar gelagert sind. Die Zerkleinerung findet durch das Zusammenwirken der Hämmer sowohl mit dem feststehenden Amboss am Materialeinlass als auch mit der die Funktion eines Gegenwerkzeuges besitzenden Gehäuseinnenwand bzw. dem -boden statt, gegen die das Material geschleudert oder über die es hinweggezogen wird.

. Im Betrieb sind bestimmte Bereiche und/oder Teile der Zerkleinerungsmaschine besonders hohen Beanspruchungen durch das zu zerkleinernde Material ausgesetzt, welches in den verschiedensten Richtungen Kräfte auf diese Bereiche bzw. Teile ausübt.

Bei den Zonen, die besonders hoch beansprucht werden, handelt es sich insbesondere um die Gehäuseinnenwände, den Gehäuseboden sowie im Bereich des Rotors um den Rotorkörper bzw. bei mehrteiligem Aufbau des Rotors um die den Rotorkörper bildenden-Scheiben - insbesondere deren Aussen-flächen, d.h. deren Umfangsflächen und die diesen benachbarten Flächen -, Flansche, Armkreuze oder dgl. sowie des weiteren die vom Rotor getragenen Werkzeuge, beispielsweise die Hämmer.

Vor allem dann, wenn das zu zerkleinernde Material ganz oder teilweise aus Metall besteht, erleidet der Rotorkörper durch Abrieb und aufprallende Materialstücke erhebliche Verschleissschäden. Nach verhältnismässig kurzer Betriebszeit wird dann insbesondere von den Aussenflächen des Rotorkörpers bzw. der Rotorscheiben so viel Metall abgerissen oder abgeschliffen, dass die den Rotorkörper bildenden Teile unbrauchbar werden und ausgewechselt werden müssen.

Um die Standzeiten der dem Verschleiss ausgesetzten Maschinenteile zu erhöhen, wurden Schutzschilde vorgesehen, die die betroffenen Zonen abdecken und nach Abnutzung ausgetauscht werden können. Der Rotorkörper, beispielsweise die diesen im wesentlichen bildenden Scheiben werden bei einer aus der DE-PS 2 605 751 bekannten Technik durch Schutzschilde abgedeckt. Schutzschilde und Hämmer sind jeweils auf einer gemeinsamen Achsstange angeordnet und können mittels einer Spezialausbauvorrichtung durch Ziehen und

Entfernen der Achsstange aus dem Bereich des Trag- bzw. Rotorkörpers gelöst und alsdann ausgetauscht werden. Nach Entfernen einer Achsstange liegen die Schutzschilde lose auf den Rotorscheiben auf und sind ebenso wie die Hämmer frei zugänglich und austauschbar.

Bei einer aus der DE-PS 3 327 204 bekannten Bauweise sind die Hämmer und Schutzschilde auf verschiedenen Achsstangen angeordnet, die aber gleichermassen durch eine SpezialVorrichtung, wie sie beispielsweise aus der DE-AS 2 437 793 bekannt ist, gezogen bzw. ausgestossen werden können.

Im wesentlichen erfüllen die vorerwähnten Vorschläge hinsichtlich Befestigung und Austauschmöglichkeit der Schutzschilde ihren Zweck. Dennoch wirken sich aber gewisse, insbesondere die Austauschdauer bestimmende Faktoren bei diesen Bauweisen nachteilig aus. Bei beiden vorbekannten Bauweisen ist der Platz- und Zeitbedarf erheblich, der zum Entfernen der Achsstange aus dem Bereich des Rotorkörpers erforderlich ist, weil die dazu benutzten Aus- und Einbauvorrichtungen mehrmals umgesetzt werden müssen. Je nach Länge des Rotors müssen zwei Meter Achsstange und mehr gezogen werden, zuzüglich der Länge der Spezial-Ausbauvorrichtung, um die Achsstange aus dem Bereich des Rotorkörpers zu entfernen, damit die Schutzschilde frei zugänglich sind. Da das Entfernen bzw. Ziehen der Achsstange aus technischen Gründen schrittweise erfolgen muss, addiert sich zu den baulichen und raumgreifenden Nachteilen der Zeitfaktor negativ hinzu.

Der Ein- bzw. Ausbau der Achsstangen, von denen in der Praxis pro Rotor sechs bis zwölf vorgesehen sind, erfolgt mit einer Spezial-Ausbauvor-richtung, mittels der die Achsstangen gezogen bzw. entfernt werden können. Die einzelnen freigesetzten Schutzschilde liegen zwar auch nach dem Ausbau der Achsstangen auf den Umfangsflächen der Rotorscheiben lose auf, müssen aber dennoch insoweit justiert werden, dass die Bohrungen ihrer Halteelemente fluchtend mit der jeweiligen Achsstange ausgerichtet werden. In dieser Position wird die Achsstange, bei schrittweisem Vorfahren, durch die Bohrung jedes der in Reihe liegenden Schutzschilde gesteckt und jeder einzelne Schutzschild, zehn bis dreizehn Schutzschilde sind ca. über die Rotorlänge axial aufgereiht bzw. angeordnet, auf diese Art zentriert und gesichert.

Einen weiteren Nachteil stellt bei den vorbekannten Bauweisen die kostenintensive Lagerhaltung dar, die durch die für eine Bestückung des Rotors erforderliche Stückzahl bzw. Typenvielfalt der Schutzschilde bedingt ist. Je nach Hammeranordnung bzw. Anzahl der Hämmer, ob 12, 16 oder 24 vorgesehen sind, werden in der Praxis zwischen 74 und 84 einzelne, zum Teil verschiedenartige Schutzschilde für eine Rotorbestückung benötigt. Das heisst auch gleichzeitig, dass die Bedienungsperson beim Einbau neuer Schutzschilde dementsprechend oft beurteilen muss, welchen Schutzschild sie einbauen muss, da sowohl die Schutzschilde an den Rotorenden als auch die Schutzschilde im Bereich der Hämmer anders gestaltet sind als bei5

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spielsweise die übrigen Schutzschilde. In Kombination mit den erforderlichen Justierarbeiten an jedem einzelnen Schutzschild - Ausrichten der Bohrungen der Schutzschilde in Flucht mit der Achsstange - stellt diese erforderliche Auswahl bzw. Zuordnung des jeweils entsprechenden Schutzschildes einen erheblichen Aufwand dar. Diese vorangehend erläuterte Technik bei vorbekannten Bauweisen funktioniert zwar einwandfrei, ist aber nicht zuletzt durch die entsprechend erforderlichen Justierarbeiten für die Schutzschilde sehr zeit- und personalaufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rotor mit Schutzschilden für eine Zerkleinerungsmaschine anzugeben, bei welchem die die Aussen-flächen des Rotorkörpers vor Verschleiss schützenden Schutzschilde schneller und einfacher, bei geringerem Platzbedarf und mit geringerem Personalaufwand auszutauschen sind.

Die erfindungsgemässe Lösung der Aufgabe ist Gegenstand des Patentanspruchs 1. Die formschlüssige Direktverbindung der Schutzschilde am Rotor zusätzliche Befestigungselemente, insbesondere die bekannten Achsstangen überflüssig, wodurch Raum und Zeit für den Austausch gespart werden. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Schutzschilde an ihrer dem Verschleissbereich abgewandten Seite mindestens eine Befestigungsschiene aufweisen, die jeweils in mindestens eine profilierte Ausnehmung im Rotor einschiebbar ist.

Der erforderliche Zeitaufwand für den Austausch der Schutzschilde wird durch die erfin-dungsgemässen Lösungsmöglichkeiten stark reduziert und nimmt nur einen Bruchteil der bisher erforderlichen Zeit in Anspruch, weil die gesamte zeitaufwendige Prozedur für das Herausziehen oder -drücken der Achsstangen entfällt. Für die Zentrierung der Schutzschilde sind beim Stand der Technik in aller Regel zwei Bedienungspersonen erforderlich, von denen die eine das Ausrichten der Bohrung eines jeden Schutzschildes in Flucht mit der Achsstange übernimmt und die andere die handbetätigte Kranvorrichtung bedient, sowie das schrittweise Verfahren der Achsstange überwacht und die dazu erforderlichen technischen Handgriffe ausführt. Hingegen ist aufgrund der vorangehend erläuterten Vorteile bei der erfindungsgemäs-sen Bauweise nur noch eine Bedienungsperson für den Austausch bzw. das Einschieben der Schutzschilde erforderlich. Die dadurch gewonnene Zeitersparnis liegt ebenso auf der Hand wie der erheblich geringere Platzbedarf gegenüber dem für die vorbekannten Ausbauvorrichtungen erforderlichen, bei denen die Achsstangen vollständig aus dem Bereich des Rotorkörpers entfernt werden müssen, d.h. auf das Fallbeispiel bezogen, mindestens zwei Meter für die Achsstange an Bewegungsspielraum und ausserdem zusätzlicher Raum fur die Aufstellung der Ausbauvorrichtung in Bewegungsrichtung der Achsstange vorhanden sein muss.

Des weiteren sind bei dem erfindungsgemässen Vorschlag beim Einbau der Schutzschilde im günstigen Fall nur sechs Zuordnungen vorzunehmen, d.h., bei vorgegebenem, gleichbleibendem Hammerbild sind, bei durchgehenden, die Rotorlänge komplett abdeckenden Schutzschilden nur maximal sechs Varianten bzw. unterschiedliche Schutzschilde erforderlich, die klassifiziert werden durch die Schlitze für die Hämmer, die in der Oberfläche der Schutzschilde vorgegeben bzw. vorgesehen sind.

Die Länge eines Schutzschildes kann bis maximal über die Rotorlänge im Rahmen der Befestigungsmöglichkeit, d.h. dort, wo Rotorscheiben vorhanden sind, die ein Einschieben gestatten, am Rotor frei gewählt werden. Durch diese Massnahme ergibt sich eine zusätzliche Erleichterung in der Handhabung der Schutzschilde beim Ein- und Ausbau. Ausserdem kann der zum Ein- und Ausschieben der Schutzschilde erforderliche Bewegungsspielraum, der bei einem Schutzschild, der die gesamte Rotorlänge abdeckt, ca. zwei Meter betragen kann, auf die halbe Rotorlänge, d.h. auf ca. einen Meter reduziert werden, wenn Schutzschilde mit einer Länge gewählt werden, die nur die Hälfte der gesamten Länge des Rotors abdecken. Es ist aber auch möglich, dass die Schutzschilde jeweils mit ihren Abdeckteilen die halbe Rotorscheibenbreite benachbarter Rotorscheiben abdecken, d.h. eine Bauweise mit mehreren einzelnen Schutzschilden, die dann in der angebrachten Reihenfolge einzeln zu entfernen sind. Die Lagerhaltungskosten werden dadurch erheblich gesenkt, dass bei sechs auf dem Umfang des Rotors verteilten Achsen nur zwölf Schutzschilde, anstatt vierundsiebzig oder vierundachtzig bei den vorbekannten Bauweisen benötigt werden. Bei einem einzigen, die gesamte Rotorlänge abdeckenden Schutzschild wären sogar nur sechs Schutzschilde für eine komplette Rotorbestückung erforderlich. Im Rahmen der Erfindung sind aber auch beispielsweise vier auf dem Rotorumfang angeordnete Schutzschilde durchaus denkbar.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemässen Schutzschilde sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Zerkleinerungsmaschine mit einem erfindungsgemäss gestalteten Rotor;

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Rotor nach Linie II-II in Fig. 3;

Fig. 3 einen Längsschnitt nach Linie III-III in Fig. 2;

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines kompletten Hammerbrecherrotors mit einem angedeuteten Deckel für die axiale Sicherung der Befestigungsschienen; und

Fig. 5 und 6 Abwicklungen des Rotors, u.a. zur Veranschaulichung der Anordnung der Schutzschilde.

Bei der in Fig. 1 allgemein mit 1 bezeichneten Zerkleinerungsmaschine handelt es sich als Ausführungsbeispiel um einen Hammerbrecher, in dessen Gehäuse 2 ein Rotor 3 mit seiner Welle 4 drehbar gelagert ist. Dieses Gehäuse ist in Fig. 3 lediglich

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durch strichpunktierte Linien angedeutet. Sichtbar sind in Fig. 1 und 3 seine Stirnwände 5, andeutungsweise seine Lager 6 für die Welle 4 und seine Seitenwände 7. Auf der Rotorwelle 4 kann eine Vielzahl von beispielsweise kreisrunden Rotorscheiben 8 durch einen Keil 9 drehfest gehalten sein. Die Erfindung ist aber nicht auf einen Scheibenrotor beschränkt, sondern auch bei anders gestalteten Tragkörpern, beispielsweise bei einem Armkreuzrotor oder bei einem einteilig gegossenen Rotorkörper anwendbar. Die Welle 4 kann durch einen nicht dargestellten Antrieb in Drehung versetzt werden. Sämtliche Rotorscheiben 8 bestehen aus einem Scheibenkörper oder Flanschen 8a, die mit Naben 8b versehen sind. Die Rotorscheiben liegen mit ihren Naben 8b auf der Welle 4 dicht aneinander. Mit den Naben 8b und den Flanschen 8a bilden die Rotorscheiben 8 auf der Welle 4 den Rotorkörper bzw. Tragkörper des Rotors 3 des Hammerbrechers.

Parallel zur Welle 4, jedoch radial gegen diese versetzt, sind Achsstangen 10 vorgesehen, die sämtlich den gleichen Abstand von der Welle 4 haben und die Rotorscheiben 8 bzw. die Bohrungen 8c in den Rotorscheiben bzw. Flanschen 8a durchdringen. Die Achsstangen 10 dienen als Lager für die Hämmer 11, die auf den Achsstangen frei drehbar gelagert sind. Die Hämmer 11 sind exzentrisch gestaltet und ragen in der aus der Fig. 1 ersichtlichen Weise im Betriebszustand des Hammerbrechers nach aussen. In den Fig. 2, 3 und 4 befindet sich der Rotor 3 ausser Betrieb bzw. im Stillstand.

Zwei Hämmer 11 liegen in der Regel nicht dicht beieinander. Vielmehr sind die Hämmer in Längsrichtung des Rotors und auf dessen Umfang verteilt angeordnet, wie es beispielsweise die Abwicklungen gemäss den Fig. 5 und 6 zeigen.

Um den an den Aussenflächen, d.h. den Umfangsflächen und dessen benachbarten Flächen der Rotorscheiben 8 bzw. Flanschen 8a auftretenden Verschleiss zu verhindern, sind ausser den Hämmern noch weitere Verschleisselemente, nämlich Schutzschilde 12 an dem Rotorkörper befestigt. Von den Schutzschilden 12 sind in den dargestellten Ausführungsbeispielen über die gesamte Länge L des Rotors 3 jeweils zwei angeordnet. Dies ist aber nicht Bedingung für die Erfindung, andere Bauweisen sind im Rahmen der Erfindung durchaus möglich. So kann die Länge 1 eines Schutzschildes 12 bis maximal über die Rotorlänge L reichend bemessen werden. Die Lände eines Schutzschilds ist also im Rahmen der Befestigungsmöglichkeit am Rotor -beim Ausführungsbeispiel ist die Befestigungsmöglichkeit durch die Rotorscheiben gegeben - frei wählbar, z.B. dergestalt, dass ein einziger Schutzschild 12 die gesamte Länge L des Rotors 3 abdeckt oder aber beispielsweise einzelne Schutzschilde jeweils mit ihren Abdeckteilen 12a die halbe Rotorscheibenbreite (b) jeweils benachbarter Rotorscheiben 8 abdecken.

Die Schutzschilde 12 können beispielsweise, wie in den Ausführungsbeispielen dargestellt, eine kreissegmentförmige Form haben. An der dem Ver-schleissbereich 13 abgewandten Unterseite 12c der Schutzschilde 12 bzw. des Abdeckteils 12a befindet sich eine gegebenenfalls profilierte Befestigungsschiene 14, die in eine entsprechend profilierte Ausnehmung 15 im Rotor 3 bzw. dessen Scheiben 8 koaxial einschiebbar ist. Die profilierte Befestigungsschiene 14 an den Schutzschilden 12 kann beispielsweise einen trapezförmigen Querschnitt 14a aufweisen, der zum Verschleissbereich 13 konvergiert. Alternativ könnte die Befestigungsschiene 12 aber auch einen, aus zwei mit ihrer kürzeren Parallelseite 14b einander anliegenden Trapezen gebildeten Querschnitt 14a aufweisen.

Der axiale und umfangsmässige Abstand zwischen zwei benachbarten Schutzschilden 12 bzw. den Abdeckteilen 12a der Schutzschilde, die im dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils die halbe Länge L des Rotors ^decken, ist so klein wie möglich und in der Regel kleiner als in den Zeichnungen dargestellt. Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, dass die Schutzschilde in ihrer montierten Gesamtheit entweder im wesentlichen die zu schützende Peripherie des Rotors bzw. der Rotorscheiben abdecken oder einen weitestgehend geschlossenen Schutzschilder-Zylinder bzw. Schutzschilder-Man-tel (Schutzschilder-Umhüllung) bilden. Mindestens überall dort jedoch, wo ein Hammer 11 aus dem Umfang des Rotors herausragt, weist die durch die Schutzschilde gebildete Umhüllung des Rotors einen Schlitz 12c auf.

Die jeweils über die Endrotorscheibe 8d des Rotors hinausragende Befestigungsschiene 14 des Schutzschildes 12 wird mittels eines Deckels 16, der in eine Nut 14c in der Befestigungsschiene eingreift und an der Endrotorscheibe 8d befestigt ist, gegen axiale Verschiebung im Betriebszustand gesichert (s. Fig. 3 und 4). Bei einem erforderlichen Austausch der Schutzschilde 12 muss dieser Deckel 16 zunächst entfernt werden, bevor der Schutzschild 12 axial ausgeschoben werden kann.

Die konstruktiven Abmessungen des Aufbaus eines erfindungsgemässen Rotors sind ohne weiteres so zu wählen, dass das Ein- und Ausbauen der Schutzschilde in der oberen Totpunktstellung eines Schutzschildes (s. annähernd Fig. 2) durch die Naben der an den Achsstangen hängenden Hämmer oder gar durch diese selbst nicht behindert wird.

Claims (11)

Patentansprüche

1. Rotor mit Schutzschilden für eine Zerkleinerungsmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschilde (12) am Rotorkörper jeweils mittels einer formschlüssigen Direktverbindung (14, 15) befestigt sind.

2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - als formschlüssige Direktverbindung -die Schutzschilde (12) jeweils an ihrer dem Verschleissbereich (13) abgewandten Seite mindestens eine Befestigungsschiene (14) aufweisen, die jeweils in mindestens eine profilierte Ausnehmung (15) im Rotorkörper lösbar eingeschoben ist.

3. Rotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsschiene (14) bzw. -schienen bei einem Scheibenaufbau (8) des Rotors (3) in fluchtende, profilierte Ausnehmungen in den Scheiben (8) eingreift bzw. eingreifen.

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4. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschilde (12) koaxial zur Rotordrehachse auf den Rotorkörper (3) aufschiebbar bzw. von diesem abziehbar sind.

5. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Rotor (3) frei drehbare Hämmer (11) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschild-längskanten im radialen Bereich von die Drehbarkeit ermöglichenden Achsen (10) der Hämmer (11 ) liegen.

6. Rotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Schutzschilde in Umfangs-richtung des Rotors geringer ist als die Anzahl der Hammerachsen (10).

7. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass über der Rotorlänge (L) wahlweise ein, zwei oder mehr Schutzschilde (12) vorgesehen sind.

8. Schutzschild für einen Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens ein Befestigungselement (14) für eine formschlüssige Direktverbindung mit dem Rotorkörper aufweist.

9. Schutzschild nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens eine Befestigungsschiene (14) mit einem trapezförmigen Querschnitt (14a) aufweist, der zum Verschleissbereich (13) hin konvergiert.

10. Schutzschild nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens eine Befestigungsschiene (14) aufweist, die einen aus zwei mit ihrer kürzeren Parallelseite (14b) einander anliegenden Trapezen gebildeten Querschnitt (14a) hat.

11. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch mindestens ein Schutzschild nach Anspruch 9 oder 10.

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