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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufnahmeanordnung eines Brechzahnes an einer Brechwalze eines Brechers, wobei der Brechzahn zur Erzeugung einer Brechwirkung wenigstens teilweise aus der Oberfläche der Brechwalze hervorsteht.
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STAND DER TECHNIK
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Brechwalzen können zur Erzeugung einer Brechwirkung direkt mit Brechzähnen bestückt sein, häufig sind Brechwalzen aber auch mit sogenannten Brechplatten bestückt, an oder auf denen die Brechzähne zur Erzeugung der Brechwirkung angebracht sind. Die Brechzähne ragen dabei über der Oberfläche der Brechwalze beziehungsweise der Brechplatten hinaus, um durch eine Rotation der Brechwalze eine Brechwirkung gegen ein Brechgut zu erzeugen. Häufig werden zwei Brechwalzen parallel zueinander angeordnet und in Rotation versetzt, und das Brechgut wird in einen Spalt zwischen die beiden Brechwalzen gegeben, um die zerkleinernde Wirkung auf das Brechgut zu erzielen. Brecher im Sinne der vorliegenden Erfindung betreffen damit Brecher mit eher langsam rotierenden Brechwalzen, die eine Brechwirkung unter Erzeugung sehr hoher Brechkräfte erzielen. Die sehr hohen Brechkräfte wirken dabei auf die Brechzähne in Anordnung an der Brechwalze beziehungsweise an den Brechplatten, sodass die Aufnahmeanordnung der Brechzähne an der Brechwalze besondere Bedingungen erfüllen müssen. Brecher im Sinne der vorliegenden Erfindung betreffen damit insbesondere auch sogenannte Sizer. Im Sinne der vorliegenden Erfindung und mit dem vorherrschend gewählten Sprachgebrauch betrifft die Aufnahmeanordnung eines Brechzahnes an einen Brecher sowohl die Aufnahme des Brechzahnes an einer Brechplatte, die ihrerseits am Körper der Brechwalze befestigt ist, als auch die Aufnahme des Brechzahnes am Körper der Brechwalze selbst. Der nachfolgend verwendete Begriff der Brechwalze umfasst daher immer auch den Begriff der Brechplatte.
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Im Bereich der Brecher und der Sizer werden die Brechzähne auf die Brechwalze häufig so montiert, dass die Brechzähne nach Erreichen eines Verschleißgrades wieder demontiert werden können. Als Folge der sehr hohen mechanischen Belastungen der Brechzähne unterliegen diese einem Verschleiß und müssen häufig im Monatszyklus oder im Jahreszyklus ausgetauscht werden. Gleichzeitig können durch die Brechprozesse sehr hohe Lasten, sowohl zentral als auch schräg auf die Brechzähne einwirken. Insbesondere die schrägen Belastungen auf die Brechzähne stellen hohe Anforderungen an die Festigkeit der Brechzähne und der Aufnahmeanordnung zur Befestigung der Brechzähne an der Walze beziehungsweise an der Brechplatte, jedoch sollte die Aufnahmeanordnung möglichst einen kleinen Bauraum einnehmen, und die Brechzähne können mit ihrer Zahnwurzel beispielsweise nicht grundsätzlich sehr tief in der Brechwalze aufgenommen werden.
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Bei einem Austausch der Brechzähne vor Ort, in situ, sind zudem Anforderungen an die Aufnahmeanordnung der Brechzähne an der Brechwalze gestellt, die eine schnell lösbare, mit geringem Aufwand zu fertigende und hoch belastbare Aufnahme der Brechzähne an der Brechwalze ermöglichen. Insbesondere der schnelle Ausbau und Einbau von Brechzähnen aus und an die Brechwalze ist ein Brechwalzen mit einer großen Anzahl von Brechzähnen wichtig, um Stillstandzeiten des Brechers möglichst zu verkürzen. Auch die Geometrie der Brechzähne sollte möglichst einfach und universell ausgeführt werden können, und die Montage der Brechzähne an der Brechwalze sollte möglichst mit einfachen Mitteln ausgeführt werden können.
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Die Aufnahmegeometrien an der Brechwalze sollten möglichst mit geringem Aufwand und wenigen spanenden Bearbeitungsschritten herstellbar sein, und es sollte eine einfache Zugänglichkeit der Bearbeitungsflächen gegeben sein. Beispielsweise sind Brechwalzen bekannt, die in regelmäßigen zeitlichen Abständen aufgepanzert werden müssen, sodass die Zugänglichkeit der Brechplatten zur Aufpanzerung gegeben sein muss. Aufnahmeaufbauten zur Anordnung der Brechzähne auf der Brechwalze, die aus der Oberfläche der Brechwalze hervorstehen, sollten damit vermieden werden.
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Die Werkstoffe der Brechzähne werden heutzutage aus Verschleißgründen durch hochharte Materialien gebildet, welche extrem aufwendig in der spanenden Bearbeitung sind. Zu nennen sind hierbei Hartmetalle, Keramiken, höherfeste Stähle und Kombinationen hieraus. Das Vermeiden oder das Minimieren einer spanenden Bearbeitung der Zähne ist damit von großem wirtschaftlichen Interesse, sodass die Brechzähne selbst eher einfache, beispielsweise Quader-, Trapez- oder Würfelformen bilden sollen, und es sollte auf aufwendige Haltegeometrien verzichtet werden.
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Beispielsweise ist auch bekannt, die Brechzähne mittels thermischen Fügeverfahren direkt auf die Brechwalzen zu schweißen und nach Erreichen der Grenzlebensdauer werden die Brechzähne abgeschnitten und neue Brechzähne werden wieder aufgeschweißt. Die hierbei notwendigen thermomechanischen Nacharbeiten und die aufwendigen Fügeprozesse verteuern die Verschleißteile stark. Versuche, einen Zahn mittels eines Stiftes in einem Halter zu befestigen, konnten keine ausreichende Belastbarkeit gegenüber schräg eingeleiteten hohen Zerkleinerungskräften nachweisen. Somit kann eine Verstiftung der Brechzähne in einem Halter lediglich bei Brechern Anwendung finden, die nur geringeren Lasten ausgesetzt sind.
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Bedingung ist damit zur einfachen Bereitstellung von Brechwalzen zur Aufnahme von Brechzähnen, dass möglichst keine Aufnahmeaufbauten über der Oberfläche der Brechwalze hervorstehen, da auch über der Oberfläche hervorstehende Aufbauten einem Verschleiß unterliegen, da diese wie auch der Brechzahn in Kontakt mit dem Brechgut gelangen können. Zudem vergrößert sich der Herstellungsaufwand für die Brechwalzen.
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So zeigt beispielsweise die
DE 41 23 967 A1 eine Aufnahmeanordnung eines Brechzahnes an einer Brechwalze eines Brechers, und die Brechzähne sind von der Hinterseite der Brechplatten verschraubt. Zudem weisen die Brechplatten einen Aufnahmeaufbau auf, der über der Oberfläche der Brechwalze hervorsteht, sodass die vorstehend beschriebenen Nachteile entstehen.
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Die
EP 0 640 396 B1 zeigt einen Prallbrecher mit einem Rotor, der Schlagleisten aufweist, die durch einen oder mehrere Spannkeile in Schlagleistenaufnahmen des Rotors befestigt sind. Die Schlagleisten weisen Wurzelbereiche auf, die sich in eine Aufnahmetasche in der Brechwalze hinein erstrecken, und mit einem Spannkeil verkeilt sind. Eine derartige Anordnung ist jedoch nur umsetzbar unter Anwendung eines weiteren Bauteils, das einen Anlagebalken bildet, der unter Ausführung thermischer Fügeverfahren an den Rand der Aufnahmetasche angeordnet ist. Weiterhin ist eine Begrenzungsplatte notwendig, um die Außenöffnung der Aufnahmetasche von einer gegenüberliegenden Seite zum Anlagebalken zu begrenzen. Damit ist die Aufnahmeanordnung der Schlagleiste sehr aufwendig ausgestaltet, und bei Prallbrechern entstehen deutlich geringere Maximalkräfte an den über der Oberfläche der Brechwalze hervorstehenden Werkzeugbereichen, sodass eine Anordnung einer Schlagleiste nicht derart weitergebildet werden kann, um Brechzähne an der Brechwalze eines Brechers oder eines Sizers auf gleiche oder ähnliche Weise anzubringen. Insbesondere da die Schlagleisten über die ganze Brechraumbreite ausgebildet sind, wirken sehr geringe Schräglasten im Vergleich zu den Brechzähnen eines Brechers.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Aufgabe der Erfindung ist die verbesserte Ausführung einer Aufnahmeanordnung eines Brechzahnes an einer Brechwalze eines Brechers, wobei die Aufnahmeanordnung möglichst einfach ausgeführt sein soll, mit minimalen Bearbeitungsschritten in der Brechwalze oder in einer Brechplatte hergestellt werden soll, und die Anordnung des Brechzahnes an der Brechwalze soll möglichst hohen Belastungen standhalten, jedoch soll der Brechzahn möglichst einfach und schnell austauschbar sein.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Aufnahmeanordnung eines Brechzahnes an einer Brechwalze eines Brechers gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass in der Brechwalze eine Aufnahmetasche eingebracht ist, wobei der Brechzahn eine Zahnwurzel aufweist, die sich in die Aufnahmetasche hinein erstreckt, und wobei wenigstens ein Spannmittel im Wesentlichen unterhalb der Oberfläche der Brechwalze angeordnet und in der Aufnahmetasche aufgenommen ist, durch das die Zahnwurzel in der Aufnahmetasche verspannt ist.
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Die erfindungsgemäße Lösung besteht damit in einem Verlegen der Aufnahmeanordnung unter die Oberfläche der Brechwalze, und ein zusätzlicher auf der Brechwalze montierter Halter entfällt. Somit können spanende Bearbeitungen einfach unterhalb der Oberfläche der Brechwalze durchgeführt werden, ohne störende erhabene Strukturen in Kauf zu nehmen. Durch die einfache Ausformung einer Aufnahmetasche, die nach oben offen ist, bleibt problemlose Zugänglichkeit der Bearbeitungszonen gewährleistet. Auch eine Aufpanzerung der Platten ist mit geringem Aufwand durchführbar. Im einfachsten und damit bevorzugten Fall können die Aufnahmetaschen zur Aufnahme der Brechzähne über ihre Zahnwurzeln rechteckige Vertiefungen mit einem beispielsweise planen Taschenboden aufweisen, und die spanende Herstellung der Aufnahmetaschen erfolgt damit auf sehr einfache Weise durch eine Fräsoperation. Beispielsweise kann eine einzige Fräsoperation hinreichend sein, um eine Aufnahmetasche in der Brechwalze oder in der Brechplatte zu bilden.
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Gleichzeitig werden Schwachstellen einer erhabenen Halterung in Form von reduzierten Wandstärken und ungünstigen Kerbwirkungen vermieden. Hierdurch kann die Belastbarkeit der Brechzähne und der Aufnahmeanordnungen in Bezug auf schräg eingeleitete Lasten stark erhöht werden. Durch die sehr einfache Geometrie, die die Brechzähne mit ihrer Zahnwurzel aufweisen können, können die Zähne für einfache Ausführungen von Brechwalzen durch ein Ausschneiden, beispielsweise ein thermisches Ausbrennen, aus einem dicken Stahlblech bereitgestellt werden, ebenso können in den Aufnahmetaschen jedoch auch hoch aufgepanzerte Zähne mit Hartmetall, Keramik oder sonstigen Materialien in den Aufnahmetaschen aufgenommen werden.
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Durch die erfindungsgemäße Lösung wird der Brechzahn gewissermaßen um seine Brechwurzel verlängert, die sich unter die Oberfläche der Brechwalze hineinerstreckt und eine mechanische Verkeilung der Zahnwurzel kann innerhalb der Aufnahmetasche stattfinden. Die sehr hohen auftretenden Belastungen können dabei direkt von dem Brechzahn über die Zahnwurzel in die Brechwalze eingeleitet werden, ohne dass Verschraubungen oder weitere Verbindungsmittel zur Aufnahme der hohen Kräfte ausgebildet werden müssen. Ein Austauschen der Brechzähne kann dabei innerhalb von sehr kurzer Zeit manuell oder robotisch erfolgen. Das robotorische Mittel kann sowohl das Spannmittel bedienen, beispielsweise Lösen und Festziehen des Spannkeils oder des Verkeilschlosses, als auch eine Entnahme und ein Einsetzen des Brechzahnes insbesondere vollautomatisiert vornehmen.
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Mit besonderem Vorteil können die Zahnwurzel des Brechzahnes und das Spannmittel zueinander benachbart in der Aufnahmetasche eingebracht sein. Mit Bezug auf eine Rotationsrichtung der Brechwalze kann das Spannmittel hinter der Position des Brechzahnes in der Aufnahmetasche angeordnet sein, insbesondere kann die Aufnahmetasche in Bezug auf die Rotationsrichtung länglich ausgeführt sein, und die Länge der Aufnahmetasche entspricht der Länge, die sich durch eine Anordnung des Spannmittels hinter der Anordnung der Zahnwurzel ergibt. Die Breite der Aufnahmetasche kann dabei der Breite der Zahnwurzel entsprechen, und das Spannmittel kann der Breite der Zahnwurzel angepasst sein, wobei die Breitenrichtung der Erstreckungsrichtung der Rotationsachse der Brechwalze entspricht.
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Im Ergebnis ergibt sich eine rechteckige Aufnahmetasche mit einem vorzugsweise plan ausgebildeten Taschenboden. Die rechteckige Ausführung im Sinne der vorliegenden Erfindung kann dabei jedoch Ecken mit Radien oder Einfräsungen mitumfassen, die fertigungstechnisch oder zur Aufnahme der Zahnwurzel und des Spannmittels notwendig sind. Jedenfalls kann sich mit Vorteil eine rechteckige Grundform der Aufnahmetasche in der Brechwalze ergeben. Trotz der Krümmung der Oberfläche der Brechwalze kann dabei die Aufnahmetasche einen vorzugsweise planen Taschenboden besitzen. Eine solche Aufnahmetasche ist damit durch eine einfache Fräsoperation in der Oberfläche der Brechwalze herstellbar.
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Weiterführend kann die Aufnahmetasche eine Taschenwand aufweisen, wobei das Spannmittel die Zahnwurzel gegen die Taschenwand verspannt. Die Aufnahmetasche kann durch eine weitere gegenüberliegende Taschenwand begrenzt sein, gegen die das Spannmittel auf gleiche Weise abgestützt ist, sodass sich mit dem Spannmittel zwischen den beiden Taschenwänden eine Verspannung bilden lässt, durch die die Zahnwurzel in der Aufnahmetasche verspannt ist. Insbesondere kann die Zahnwurzel unter Bildung eines Formschlusses durch das Spannmittel in der Aufnahmetasche verspannt sein. Der Brechzahn kann mittels wenigstens zweier Möglichkeiten gegen die Fläche der Taschenwand gehalten werden. Zum einen besteht die Möglichkeit, dass ein leichtes Spiel zwischen der Zahnwurzel und der Taschenwand vorgesehen wird, wobei das Spiel beispielsweise mit Futterblechen eingestellt werden kann. Zum anderen besteht die Möglichkeit, eine leichte Verkeilung durch eine Schräge an der Zahnwurzel oder am Spannkeil vorzusehen, wie nachfolgend eingehender beschrieben.
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Zur Bildung des Formschlusses kann die Zahnwurzel beispielsweise eine aus einer Grundform des Brechzahnes hervorstehende Anformung besitzen, die mit einer insbesondere schrägen Ausrichtung der Taschenwand einen Formschluss zwischen der Zahnwurzel und der Aufnahmetasche bildet. Beispielsweise kann durch die hervorstehende Anformung an der Zahnwurzel und eine nach innen in die Aufnahmetasche sich öffnende Taschenwand eine Art Schwalbenschwanzaufnahme der Zahnwurzel in der Aufnahmetasche entstehen.
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Nach einer möglichen vorteilhaften Ausführungsform kann das Spannmittel durch einen Spannkeil gebildet sein, der durch wenigstens ein Schraubelement gegen die Zahnwurzel verspannt ist. Der Spannkeil kann eine Keilfläche aufweisen, mit der der Spannkeil gegen eine zur Keilfläche korrespondierende insbesondere plan anliegende Druckfläche an der Zahnwurzel andrückt und insbesondere an dieser abgleitet, wenn der Spannkeil gegen die Zahnwurzel verspannt wird.
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Gemäß einer möglichen Ausführungsform zum Verspannen des Spannkeils gegen die Zahnwurzel kann im Taschenboden der Aufnahmetasche wenigstens eine Gewindebohrung eingebracht sein, in der das Schraubelement eingeschraubt ist, sodass der Spannkeil zum Taschenboden hin durch ein Einschrauben des Schraubelementes in die Gewindebohrung in die Aufnahmetasche eingezogen wird. Dabei können auch zwei oder mehrere Schraubelemente pro Spannkeil mit zugeordneten Gewindebohrungen vorgesehen sein, der beispielsweise länglich ausgeführt sein kann und sich entlang der Druckfläche an der Zahnwurzel erstreckt. Die Schraubelemente können insbesondere durch eine Durchgangsbohrung im Spannkeil hindurchgeführt sein. Zum Lösen des Spannkeils können Abdrückschrauben vorgesehen werden, die in zugeordnete Gewindedurchgänge im Spannkeil eingeschraubt werden können. Werden die Abdrückschrauben in die Gewindedurchgänge im Spannkeil eingeschraubt und gegen den Taschenboden verspannt, so kann der Spannkeil aus der Verspannung mit der Zahnwurzel gelöst werden.
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Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann der Spannkeil durch das Schraubelement vom Taschenboden wegweisend verspannt werden, wodurch ebenfalls eine Verklemmung des Spannkeils mit der Zahnwurzel in der Aufnahmetasche erzeugt werden kann. Dabei kann die Zahnwurzel sogar leicht von dem Taschenboden der Aufnahmetasche abgedrückt werden, wodurch ebenfalls ein Formschluss des Brechzahnes in der Aufnahmetasche erzielbar ist.
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Beispielsweise können ein oder mehrere Schraubelemente in zugeordneten Gewindebohrungen im Spannkeil eingeschraubt sein, und mit einer stirnseitigen Druckfläche der Schraubelemente drücken diese den Spannkeil vom Taschenboden ab.
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Nach einer weiteren Variante der erfindungsgemäßen Aufnahmeanordnung kann das Spannmittel durch ein Verkeilschloss gebildet sein, das ein Drehelement und zwei Druckbacken aufweist, wobei durch ein Verdrehen des Drehelementes die Druckbacken auseinander drückbar sind, wodurch eine Verklemmung der Zahnwurzel in der Aufnahmetasche erzeugt wird. Das Drehelement kann beispielsweise eine Schneckenkontur mit ansteigendem Radius in Bezug auf die Drehachse des Drehelementes oder eine Exenterform aufweisen, und bei einem Verdrehen des Drehelementes, beispielsweise um 90° oder 180°, werden die Druckbacken leicht auseinandergedrückt und eine erste Druckbacke kann gegen eine Taschenwand andrücken und die gegenüberliegende zweite Druckbacke kann gegen eine Druckfläche der Zahnwurzel des Brechzahns andrücken. Dadurch entsteht eine Verspannung des Brechzahnes in der Aufnahmetasche, und durch ein Rückdrehen des Drehelementes kann das Verkeilschloss auf einfache Weise wieder gelöst werden.
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Insbesondere kann das Drehelement eine Werkzeugaufnahme zur Aufnahme eines Drehwerkzeuges aufweisen, durch die das Verkeilschloss manuell und insbesondere robotorisch zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition verdrehbar ist.
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Dabei kann zum Beispiel das einfache Benutzen des Werkzeugs zum Verkeilen und zum Lösen des Verkeilschlosses die Austauschzeit von Brechzähnen an der Brechwalze weiter verkürzen, und der Austausch kann manuell oder sogar vollrobotorisch ausgeführt werden. Die einfache Drehbewegung des Drehelementes kann dabei durch die Schneckenkontur eine Drehbewegung in eine lineare Bewegung umsetzen. Hierbei kann durch eine Drehung von beispielsweise bis zu 180° eine ausreichende Verklemmung des Brechzahnes gewährleistet werden. Dabei ist darauf zu achten, dass der Kraftfluss möglichst gerade durch das Verkeilschloss hindurchwandert. Insbesondere kann eine Sicherung gegen ein Losdrehen des Drehelementes vorgesehen sein, und über ein vorgegebenes Drehmoment kann die geforderte Verklemmkraft gewährleistet sein.
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Die vollrobotorische Bedienung des Verkeilschlosses kann beispielsweise auch eine automatische Erkennung der Position der Brechzähne und des Verkeilschlosses basierend auf beispielsweise optischen oder funktechnischen Systemen umfassen. Beispielsweise können die Verkeilschlösser mit einer RFID-Technologie ausgestattet sein, die mit einem entsprechenden Transponder am robotorischen Werkzeug kommuniziert.
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Zum Schutz des Spannmittels, das wie vorstehend beschrieben beispielsweise als Spannkeil oder als Verkeilschloss ausgeführt sein kann, kann eine Abdeckung vorgesehen sein, die über der Aufnahmetasche an der Brechwalze befestigt wird. Die Abdeckung kann dabei so gestaltet sein, dass diese das Spannmittel und evtl. zugehörige Schraubelemente vor mechanischen Einflüssen schützt, indem nur der Zahn aus der Abdeckung hervorschaut.
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BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSBEISPIELE DER ERFINDUNG
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Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
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1 eine Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der Aufnahmeanordnung zur Aufnahme eines Brechzahnes an einer Brechwalze,
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2 eine Querschnittsansicht durch einen Teil einer Brechwalze, an der mehrere Brechzähne aufgenommen sind,
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3 eine perspektivische Ansicht einer Brechwalze mit mehreren nebeneinander und hintereinander angeordneten Brechzähnen auf der Brechwalze,
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4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Aufnahmeanordnung eines Brechzahnes an einer Brechwalze mit einem Spannmittel, das als Spannkeil ausgeführt ist,
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5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Aufnahmeanordnung mit einem Spannkeil in einer anderen Verspannungsanordnung,
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6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Aufnahmeanordnung mit einem Spannmittel, das als Verkeilschloss ausgeführt ist, und die in einer Draufsicht gezeigt ist, und
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7 das Ausführungsbeispiel der Aufnahmeanordnung mit einem Verkeilschloss gemäß 6 in einer Querschnittsansicht.
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1 zeigt in einer quer geschnittenen Ansicht ein Ausführungsbeispiel einer Aufnahmeanordnung 1 zur Aufnahme eines Brechzahnes 10 an einer Brechwalze 11 eines Brechers mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung. Die Brechwalze 11 ist nur teilweise gezeigt und kann auf gleiche Weise auch eine Brechplatte bilden, die auf einer Brechwalze aufgenommen ist und zur Einzelaufnahme mehrerer Brechzähne 10 dient.
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In die Brechwalze 11 ist eine Aufnahmetasche 13 eingebracht, und die Aufnahmetasche 13 kann beispielsweise eingefräst sein. Die Aufnahmetasche 13 bildet damit einen Aufnahmeraum unterhalb der Oberfläche 12 der Brechwalze 11, und die Aufnahmetasche 13 besitzt einen Taschenboden 20, wobei an einer Seite eine Taschenwand mit dem Bezugszeichen 16 beziffert ist, die sich vom Taschenboden 20 bis zur Oberfläche 12 erstreckt.
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Der gezeigte Brechzahn 10 weist eine Zahnwurzel 14 auf, wobei die Zahnwurzel 14 einteilig in den Teil des Brechzahnes 10 übergeht, der über der Oberfläche 12 der Brechwalze 11 hervorsteht. Dabei bildet im Sinne der vorliegenden Beschreibung die Zahnwurzel 14 den Teil des Brechzahnes 10 unterhalb der Oberfläche 12 der Brechwalze 11, und die Zahnwurzel 14 liegt auf dem Taschenboden 20 der Aufnahmetasche 13 auf. Weiterhin liegt die Zahnwurzel 14 mit einer Anlageseite an der Taschenwand 16 an, wobei die Anlageseite der Zahnwurzel 14 eine hervorstehende Anformung 26 aufweist, die eine Schräge bildet, welche mit der Schräge der Taschenwand 16 korrespondiert und in Bezug auf die Zahnlängsrichtung 27 einen Formschluss nach Art einer Schwalbenschwanzaufnahme bildet.
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Weiterhin gezeigt ist eine Rotationsrichtung 17, mit der die Brechwalze 10 im Betrieb des Brechers rotiert, und Brechkräfte, die auf den Brechzahn 10 wirken, weisen eine Kraftrichtung auf, die, wie durch einen eingezeichneten Kraftpfeil gezeigt, von der Vorderseite des Brechzahnes 10 auf diesen einwirken, sodass die Wirkkräfte auf den Brechzahn 10 insbesondere durch den Formschluss zwischen der Taschenwand 16 und der hervorstehenden Anformung 26 in der Zahnwurzel 14 aufgenommen werden können.
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In Bezug auf die Rotationsrichtung 17 befindet sich dabei auf der Hinterseite des Brechzahnes 10 ein Spannmittel 15, das gemäß dem Ausführungsbeispiel durch einen Spannkeil 18 gebildet ist. Der Spannkeil 18 liegt an einer der Taschenwand 16 gegenüberliegenden weiteren Taschenwand an, und mit einer weiteren Seite liegt der Spannkeil 18 gegen eine Druckfläche an der Zahnwurzel 14 an. Durch das gezeigte Schraubelement 19, das in eine Gewindebohrung 21 in der Brechwalze 11 eingeschraubt ist, wird der Spannkeil 18 in die Aufnahmetasche 13 in Richtung zum Taschenboden 20 eingezogen. Dadurch gleitet die Keilfläche des Spannkeils 18 an der Druckfläche der Zahnwurzel 14 ab, und der Brechzahn 10 wird zwischen der Taschenwand 16 und dem Spannkeil 18 verspannt.
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2 zeigt mehrere Brechzähne 10 in Anordnung an einer Brechwalze 11, wobei das Detail X die Darstellung in 1 wiedergibt, und es ist erkennbar, dass jedem Brechzahn 10 eine Aufnahmetasche 13 und ein Spannmittel 15 zugeordnet sind, und die Spannmittel 15 befinden sich unterhalb der Oberfläche 12 der Brechwalze 11 innerhalb der Aufnahmetaschen 13.
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3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teils einer Brechwalze 11 mit einer Anzahl von Brechzähnen 10, die hintereinander und nebeneinander verteilt auf der Brechwalze 11 angeordnet sind und mit jeweiligen Spannmitteln 15 an der Brechwalze 11 verspannt sind.
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4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Aufnahmeanordnung 1, und das gezeigte Spannmittel 15 zur Verspannung des Brechzahnes 10 mit der Zahnwurzel 14 innerhalb der Aufnahmetasche 13 ist ebenfalls als Spannkeil 18 ausgeführt. Die Zahnwurzel 14 ist mit einer hervorstehenden Anformung 26 ausgebildet, die mit einer Taschenwand 16 in Bezug auf eine Zahnlängsrichtung 27 einen Hinterschnitt bildet. Auf der hinteren Seite des Brechzahnes 10 befindet sich der Spannkeil 18, wobei der Spannkeil 18 gegen eine negative Keilfläche 28 der Zahnwurzel 14 verspannt ist. Die negative Keilfläche 28 bewirkt eine Verengung des Aufnahmeraums des Spannkeils 18 nach oben in Richtung zur Oberfläche 12 der Aufnahmetasche 13. Ein Schraubelement 19 ist in den Spannkeil 18 eingeschraubt und drückt den Spannkeil 18 vom Taschenboden 20 der Aufnahmetasche 13 weg, sodass sich der Spannkeil 18 gemeinsam mit der Zahnwurzel 14 in der Aufnahmetasche 13 verkanten. Dadurch kann sich sogar der Fuß der Zahnwurzel 14 leicht vom Taschenboden 20 abheben. Durch die Taschenwand 16 mit einer Schrägung, die korrespondiert mit der hervorstehenden Anformung 26, bildet sich ein Formschluss mit einer Verklemmung aus, sodass auftretende Kräfte, gezeigt durch einen Pfeil gegen den Brechzahn 10, über den Spannkeil 18 in die Brechwalze 11 eingeleitet werden können.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Aufnahmeanordnung 1 zeigt 5, und es ist in einer Querschnittsansicht eine Aufnahmetasche 13 in einer Brechwalze 11 gezeigt, und in der Aufnahmetasche 13 sitzt ein Brechzahn 10 mit einer Zahnwurzel 14 ein, weiterhin ist ein Spannmittel 15 in Form eines Spannkeils 18 gezeigt, der, wie bereits in Zusammenhang mit 1 beschrieben, mit einem Schraubelement 19 entgegen dem Taschenboden 20 in die Aufnahmetasche 13 eingezogen ist. Das Ausführungsbeispiel des Brechzahnes 10 zeigt eine Zahnform mit einem entlang der Längsrichtung 27 gleichbleibendem Querschnitt. Dabei ist die Bodenfläche des Brechzahnes 10 zur Zahnlängsrichtung 27 schräg ausgebildet, die jedoch plan am Taschenboden 20 der Aufnahmetasche 13 anliegt. Durch das Verspannen des Brechzahnes 10 mit dem Spannmittel 15 entsteht eine Klemmung des Brechzahnes 10, die trotz hoher mechanischer Belastungen in gezeigter Pfeilrichtung gegen den Brechzahn 10 diesen fest in der Aufnahmetasche 13 aufnimmt.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Aufnahmeanordnung 1 mit Spannmitteln 15, die als ein Verkeilschloss 22 ausgeführt sind, zeigen die 6 und 7 in einer Draufsicht und in einer Querschnittsansicht. Das Spannmittel 15 bildet ein Verkeilschloss 22, das innerhalb der Aufnahmetasche 13 in der Brechwalze 11 aufgenommen ist, und das Verkeilschloss 22 befindet sich in Bezug auf die Rotationsrichtung 17 der Brechwalze 11 hinter der Anordnung des Brechzahnes 10, der mit seiner Zahnwurzel 14 in die Aufnahmetasche 13 einragt.
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Das Verkeilschloss 22 weist zwei Druckbacken 24 auf, und eine erste Druckbacke 24 drückt gegen eine Taschenwand der Aufnahmetasche 13 und eine weitere Druckbacke 24 drückt gegen den Brechzahn 10. Das Verkeilschloss 22 weist zwischen den Druckbacken 24 angeordnet ein Drehelement 23 auf, das in gezeigter Pfeilrichtung verdreht werden kann, beispielsweise um 90°. Das Drehelement 23 besitzt eine Nockenkontur 29 mit ansteigendem Radius in Bezug auf die Drehachse des Drehelementes 23, die gegen die Innenseite wenigstens einer Druckbacke 24 abgleitet, wenn das Drehelement 23 verdreht wird. Dadurch wird eine Drehbewegung des Drehelementes 23 in eine Linearbewegung der Druckbacken 24 übersetzt, sodass die Druckbacken 24 leicht auseinandergedrückt werden, und sodass das Verkeilschloss 22 den Brechzahn 10 in der Aufnahmetasche 13 verspannt. Die Verspannung kann dabei kontrolliert werden durch den Drehwinkel des Drehelementes 23, und die Drehbewegung kann beispielsweise über eine Werkzeugaufnahme 25 und ein zugeordnetes Werkzeug in das Drehelement 23 eingeleitet werden. Lediglich zur besseren Darstellung sind das Verkeilschloss 22 und der Brechzahn 10 leicht beabstandet zueinander und jeweils leicht beabstandet zu den Wänden der Aufnahmetasche 13 gezeigt.
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Durch die Ausbildung des Spannmittels 15 als Verkeilschloss 22 kann ein schnelles Auswechseln von Brechzähnen 10 ermöglicht werden, wenn das Verkeilschloss 22 durch einfache Mittel bedient werden kann, insbesondere kann es ausreichend sein, eine einfache Drehbewegung in das Drehelement 23 einzuleiten, um bereits ein Lösen des Brechzahnes 10 zu bewirken.
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Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausbildung nicht auf das vorstehende angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten oder räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Aufnahmeanordnung
- 10
- Brechzahn
- 11
- Brechwalze
- 12
- Oberfläche
- 13
- Aufnahmetasche
- 14
- Zahnwurzel
- 15
- Spannmittel
- 16
- Taschenwand
- 17
- Rotationsrichtung
- 18
- Spannkeil
- 19
- Schraubelement
- 20
- Taschenboden
- 21
- Gewindebohrung
- 22
- Verkeilschloss
- 23
- Drehelement
- 24
- Druckbacke
- 25
- Werkzeugaufnahme
- 26
- hervorstehende Anformung
- 27
- Zahnlängsrichtung
- 28
- negative Keilfläche
- 29
- Nockenkontur
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4123967 A1 [0009]
- EP 0640396 B1 [0010]
