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Die Erfindung bezieht sich auf einen Backenbrecher im Labormaßstab zum Zerkleinern von Mahlgut, der ein Mahlgehäuse, eine darin feststehend angeordnete Brechbacke und eine beweglich angeordnete Brechbacke aufweist, die Teil einer Kurbelschwinge bildet, wobei die Brechbacken jeweils austauschbar befestigte Brechplatten aufweisen.
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Backenbrecher zum Zerkleinern von Gestein sind in der Patentliteratur gut vertreten, wovon die
EP 0 680 378 B1 und die
DE 102 06 709 A1 genannt seien. Bei diesen Backenbrechern handelt es sich um große Maschinen, und es ist nicht zu erwarten, dass bei diesen großen Maschinen ähnliche Probleme, wie bei Backenbrechern im Labormaßstab, anzutreffen sind.
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Bei Labor-Backenbrechern will man das zu zerkleinernde Mahlgut auf eine genau definierte Feinheit oder Stückigkeit durch den Mahlvorgang bringen. Je nach Mahlauftrag muss die Mahlfeinheit umgestellt werden. Die Mahlfeinheit hängt von dem Mahlspalt, d. h. der kleinsten Entfernung zwischen den beiden Brechbacken ab. An den Brechbacken befestigte Brechplatten unterliegen dem Verschleiß, so dass sich der Mahlspalt im Laufe der Zeit vergrößert. Wenn genaue Mahlergebnisse erzielt werden sollen, muss dieser Umstand berücksichtigt werden.
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Bei in der Praxis anzutreffenden Labor-Backenbrechern ist die Einstellung der kleinsten Mahlspaltweite äußerst mühsam. Dies liegt daran, dass die Mahlspaltweite keine konstante Größe ist, sondern sich mit dem Umlauf der beweglich angeordneten Brechbacke entlang von elliptischen Bahnen ändert. In der Praxis konnte deshalb der kleinste Mahlspalt nur abgeschätzt werden. Mit Distanzblechen wurde dann der Abstand der feststehenden zu der beweglich angeordneten Brechbacke unter Berücksichtigung der Schätzung eingestellt. Diese sehr aufwendige Einstellung ist trotzdem nicht sehr genau und zudem konnte die Spaltweite nur auf minimal 1 mm eingestellt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Labor-Backenbrecher zu schaffen, dessen Mahlspaltweite auch unter Berücksichtigung des Verschleißes an den Brechplatten bequem und genau einstellbar ist. Beim neuen Backenbrecher sollte der kleinste einstellbare Spalt enger als bisher sein können, beispielsweise 0,3 mm betragen. Die Notwendigkeit der Verwendung von Distanzblechen soll entfallen.
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Der neue Labor-Backenbrecher weist eine Mahlspalt-Einstelleinrichtung zur Einstellung der Weite des Mahlspaltes auf, die einen drehbaren Doppelexzenter mit einem ersten Exzenter zur Einstellung der feststehend angeordneten Brechbacke in eine Nullstellung des Mahlspaltes und einen zweiten Exzenter aufweist, der ausgehend von der Nullstellung die Weite des Mahlspaltes messskalenmäßig einzustellen ermöglicht.
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Bei dem neuen Labor-Backenbrecher beruht die Einstellung der Mahlspaltweite auf einem Eichvorgang der Skala, anhand derer die jeweils gewünschte Mahlspaltweite eingestellt wird. Zunächst wird der kleinste Mahlspalt eingestellt, und zwar durch Drehen der Schwungscheibe per Hand über Markierung, dann fügt man ein Distanzstück vorbestimmter Dicke in den kleinsten Mahlspalt zwischen den beiden Mahlbacken ein und stellt den zweiten Exzenter, an dem die feststehende Brechbacke anliegt, auf den Wert der Dicke des Distanzstückes ein und dreht solange an dem ersten Exzenter, bis die beiden Brechbacken das Distanzstück fest einspannen. Alsdann wird die Stellung der feststehend angeordneten Brechbacke fixiert, was durch Fixierung der Drehposition des ersten Exzenters erreichbar ist. Die Skala der Mahlspaltweiten ist durch diesen Eichvorgang für alle Skalenwerte geeicht, d. h. die Mahlspaltweiten entsprechen solange dem Brechplattenverschleiß Null, wie die Brechplatten durch erneuten Verschleiß dünner geworden sind. Nullstellung bedeutet also Einstellung der Skala, wie wenn noch kein Verschleiß aufgetreten wäre.
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Zur bequemen Einstellung des zweiten Exzenters ist eine Schaltkurbel vorgesehen, die mit der Messskala in der Weise zusammenarbeitet, dass mit der Einstellung der Mahlspaltweite gleichzeitig die Arretierung der Schaltkurbel und damit die Drehwinkelfestlegung des zweiten Exzenters vorgenommen wird. Um die Mahlfeinheit zu verändern, braucht man also nur die Schaltkurbel in ein anderes Loch der Messskala eingreifen zu lassen.
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Wenn durch den Betrieb des Backenbrechers die Dicke der Brechplatten um ein gewisses Maß abgenommen hat, stimmt die Eichung der Messskala hinsichtlich des Mahlspaltes nicht mehr, wonach eine Nullpunkteinstellung vorgenommen werden sollte. Zu diesem Zweck gibt es einen Nulleinstellhebel am ersten Exzenter, der relativ zum Gehäuse festlegbar ist, um die Winkelstellung des ersten Exzenters nach dem Eichvorgang zu fixieren.
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Beim Eichvorgang wird der Achsabstand zwischen dem ersten und dem zweiten Exzenter verändert, so dass im Falle einer Schaltkurbel als Einstell- und Fixierungsmittel sich die Messskala einem solchen Achsverschiebungsvorgang anpassen muss. Dies kann dadurch geschehen, dass die Messskala Langlöcher aufweist, die einerseits das Eingriffsende der Schaltkurbel gegen Drehung stützen, andererseits aber die Relativverschiebung der Exzenterachsen zueinander zulassen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigt:
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1 einen Schnitt durch einen geöffneten Backenbrecher,
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2 einen Doppelexzenter mit Schaltkurbel in perspektivischer Darstellung,
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3 einen Längsschnitt durch den Doppelexzenter und
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4 eine Ansicht auf das Mahlgehäuse mit Schaltkurbel und Messskala.
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Die Hauptteile des Backenbrechers sind ein Gehäuse 1, ein Eingabetricher 2, eine feststehende Brechbacke 3, eine bewegbare Brechbacke 4, eine Antriebs-Exzenterwelle 5, ein Anlenkhebel 6, eine Spaltweite-Einstelleinrichtung 7, ein Auffangbehälter 8 und eine motorische Antriebseinrichtung 9. Zwischen den Brechbacken 3 und 4 liegt ein keilförmiger Mahlraum 10, der über einen Mahlspalt 11 in den Auffangbehälter hinein führt. Die Oberseite des Gehäuses ist als Deckel 12 ausgebildet, an dem der Eingabetrichter 2 angeflanscht ist und der um eine Drehachse 13 schwenkbar ist, um das Mahlgehäuse 1 zu öffnen und zu schließen.
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Die feststehende Brechbacke 3 weist eine dem Verschleiß unterliegende Brechplatte 31 auf und ist an einem Schwenkzapfen 32 aufgehängt. Die beweglich angeordnete Brechbacke 4 weist eine dem Verschleiß unterliegende Brechplatte 41 auf und ist um die Antriebs-Exzenterwelle 5 schwenkbar gelagert. Der Anlenkhebel 6 ist sowohl an der Brechbacke 4 als auch an dem Gehäuse 1 schwenkbar gelagert, wobei es zwei Lagerstellen 15, 16 am Gehäuse für den Anlenkhebel 6 gibt, von denen jeweils eine Lagerstelle ausgewählt wird. Die Brechbacke 4, die Exzenterwelle 5 und der Anlenkhebel 6 bilden eine Kurbelschwinge, wobei die Exzenterwelle 5 die Kurbel, der Anlenkhebel 6 die Schwinge, die Brechbacke 4 das Koppelglied und das Gehäuse das Gestell der Kurbelschwinge bilden. Je nach dem, ob der Anlenkhebel 6 um die Anlenkstelle 15 oder 16 schwingt, werden zwei unterschiedliche Bahncharaktere durchlaufen. Während das obere Ende der Backe 4 für beide Bahncharaktere jeweils eine elliptische Bahn durchläuft, ist die Bahn am unteren Ende, nahe des Mahlspaltes 11, entweder schlank elliptisch oder flachgedrückt. Die Anlenkstellen 15, 16 sind so angeordnet, dass die der unteren Kante der Brechplatte 41 zugeordnete Bahnkurven den gleichen Punkt gegenüber der unteren Kante der Brechplatte 31 durchlaufen. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass der Mahlspalt 11 beibehalten bleibt, welche der beiden Bahncharaktere man auch fährt.
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Zur Einstellung des Mahlspaltes 11 ist die Spaltweite-Einstelleinrichtung 7 vorgesehen. Diese enthält zwei miteinander kooperierende Exzenter 71, 72, wovon der erste Exzenter 71 ein Innenexzenter ist und zur Nullpunkteinstellung des Mahlspaltes dient und der zweite Exzenter 72 ein Außenexzenter ist und zur Spaltweite-Einstellung des Mahlspaltes dient. Die Exzenter 71, 72 sind in einander gefügt und bilden so einen Doppelexzenter, wobei der erste Exzenter 71 mehr außen und der zweite Exzenter 72 mehr innen angeordnet ist. Der Doppelexzenter trägt Lagerbuchsen 73 und ist insgesamt in einer Lagerbohrung 19 des Gehäuses 1 gelagert.
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Die 2 und 3 sind Darstellungen des Doppelexzenters. Der erste Exzenter 71 weist zwei miteinander verbundene Exzenterabschnitte 71a, 71b auf, die in der Lagerung 19/73 am Mahlgehäuse gelagert sind. Die Exzenterabschnitte 71a, 71b weisen jeweils Lagerbohrungen 74a, 74b auf, die zu den Lagerbuchsen 73 exzentrisch angeordnet sind, um Achsabschnitte 72a, 72b des zweiten Exzenters 72 zu lagern. Der zweite Exzenter 72 weist noch einen Abstützabschnitt 72c auf, der von einem Brückabschnitt 71c des ersten Exzenters überbrückt wird und die Abschnitte 71a, 71b drehfest miteinander verbindet. Am Ende des Exzenterabschnitts 71a ist ein Nullpunkteinstellhebel 75 angebracht, mit dem der Exzenter 71 um die Achse der Lagerung 19/73 gedreht werden kann, womit gewissermaßen der zweite Exzenter 72 zum Umlauf um die Lagerung 19/73 gebracht werden kann, wodurch die auf dem Stützabschnitt aufliegende Brechbacke 3 um den Schwenkzapfen 32 schwenkt und sich die Weite des Mahlspaltes 11 verändert. Durch Drehung am Einstellhebel 75 kann somit Einfluss auf die Weite des Spaltes 11 genommen werden. Die Winkelstellung des Einstellhebels 75 und damit auch des ersten Exzenters 71 kann durch eine Anzeigeskala 76, die mit einem gehäusefesten Zeiger (nicht dargestellt) zusammenarbeitet, angezeigt werden.
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Der erste Exzenter 71 besitzt einen Achsfortsatz 71d, an dem einen Schaltkurbel 80 befestigt ist. Die Schaltkurbel 80 weist einen Einstellhebel 81 und einen Rastgriff 82 auf, der mit einem Raststift 83 versehen ist, um mit einer Messskala 85 (4) zusammenzuarbeiten. Die Messskala 85 ist scheibenförmig und mit radialen Langlöchern 86 gestaltet, um die beabsichtigte Relativverschiebung der Achsen der Exzenter 71, 72 gegeneinander zuzulassen, während der Raststift 75 in einem der Langlöcher 86 eingerastet ist. Zur Neueinstellung einer Mahlspaltweite ist der Raststift 83 mittels des Griffkopfes 84 aus dem jeweils betreffenden Lagerloch 86 herausziehbar. Die Reihe der Langlöcher 86 entspricht einer feinstufigen Skala von Mahlspaltweiten in Zehntel- und 1 mm Abständen. Die an der Skala angeschriebenen Spaltweiten gelten aber nur bei richtiger Nullpunkteinstellung des Hebels 75. Die richtige Nullpunkteinstellung bedeutet Eichung der Messskala 85.
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Zu dem Eichvorgang sei Folgendes angemerkt:
Fabrikmäßig ist der Backenbrecher so eingestellt, dass die Mahlspaltweiten sich gemäß den Skalenwerten bilden, wenn die Schaltkurbel 80 entsprechend den Skalenwerten eingestellt wird. Im Laufe der Betriebszeit erfolgt ein Abtrag an den Brechbacken 31, 41 durch Verschleiß, so dass sich die Mahlspaltweite vergrößert. Die vergrößerte Mahlspaltweite stimmt dann nicht mehr mit dem eingestellten Wert an der Skala 85 überein. Man kann den Mahlspalt 11 nachjustieren, indem man ein Distanzstück mit einem vorgegebenen Dickenmaß in den Spalt 11 (1) steckt und die Schaltkurbel 80 auf den gleichen Dickenwert des Distanzstückes einstellt. Nach Öffnung der Abdeckhaube des Riemenantriebes 9 gewinnt man Zugang zu dem Einstellhebel 75, der so gedreht wird, bis sattes Anliegen des Stützabschnittes 72c an dem Distanzstück gegeben ist. Alsdann wird der Einstellhebel 75 in seiner Stellung durch eine Klemmeinrichtung festgehalten. Der Vorgang bedeutet eine Eichung oder Kalibrierung der Messskala 85.
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Die Mahlspalt-Einstelleinrichtung 7 ermöglicht somit die bequeme und genaue Einstellung des Mahlspaltes 11 mittels einer Messskala 85. Bei Verschleiß der Brechplatten 31/41 kann der Messspalt bequem nachjustiert werden, indem die Messskala 85 nachgeeicht wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0680378 B1 [0002]
- DE 10206709 A1 [0002]
