DE102015115461B4 - Tool - Google Patents
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Abstract
Werkzeug zur Zerkleinerung von Metall, Gestein, Kunststoff, insbesondere Hammer einer Hammermühle, bestehend aus einem Körper, der eine Öffnung zur Aufnahme einer Achse aufweist, wobei der Körper symmetrisch und aus Schichten (10, 11) ausgebildet ist, wobei die Schichten (11) identisch ausgebildet sind und jeweils eine Auflagefläche (12) aufweisen, mit denen die Schichten (10, 11) vollflächig aneinander angrenzend anliegen, wobei die Schichten (10, 11) eine Öffnung (20) mit einem darin angeordneten, die Schichten (10, 11) verbindenden Befestigungselement aufweisen und zur Verbesserung des Schwingungsverhaltens beim Auftreffen des Werkzeugs auf das zu zerkleinernde Aufgabegut relativ zueinander bewegbar sind.Tool for crushing metal, rock, plastic, in particular hammer of a hammer mill, consisting of a body having an opening for receiving an axle, the body being symmetrical and formed of layers (10, 11), the layers (11) are identically formed and each have a support surface (12) with which the layers (10, 11) abut each other over the entire surface, wherein the layers (10, 11) an opening (20) arranged therein, the layers (10, 11 Have connecting fastener and to improve the vibration behavior when the impact of the tool on the feed material to be crushed relative to each other are movable.
Description
Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zur Zerkleinerung von Metall, Gestein, Kunststoff, insbesondere einen Hammer für eine Hammermühle, bestehend aus einem Körper, der aus zumindest zwei Schichten besteht, wobei der Körper eine Öffnung zur Aufnahme einer Achse aufweist.The invention relates to a tool for crushing metal, rock, plastic, in particular a hammer for a hammer mill, consisting of a body consisting of at least two layers, wherein the body has an opening for receiving an axle.
Aus dem Stand der Technik sind Hammermühlen oder auch Hammerbrecher bekannt. Hammermühlen werden auch als Schlagmühlen bezeichnet und mit Hammermühlen können verschiedenste Materialien unterschiedlich grob zerkleinert werden. Derartige Hammermühlen können auch bei der Zerkleinerung stark heterogener Materialgemische verwendet werden. Die Zerkleinerung des Aufgabeguts geschieht durch kinetische Schlagwirkung. In einem Gehäuse ist ein Rotor angeordnet, an dessen äußerem Umfang eine anwenderspezifische Anzahl bewegliche Werkzeuge oder Hämmer angeordnet sind. Die Werkzeuge können Umfangsgeschwindigkeiten von bis zu 120 m/s erreichen. Der Rotor selbst wird meist direkt von einem Motor angetrieben und ist mit den Hämmern in dem Gehäuse angeordnet, das im Inneren ein Sieb aufweist. Bei Eintritt in den Schlagkreis der Hämmer treffen die rotierenden Hämmer auf das zu zerkleinernde Gut. Durch den Schlag der Hämmer wird ein großer Zerkleinerungseffekt erzielt. Die Hämmer schleudern dann die abgetrennten Stücke auf eine sogenannte Prallwand, wo sie durch den Aufprall weiter gebrochen werden können.Hammer mills or hammer crushers are known from the prior art. Hammer mills are also known as hammer mills, and hammer mills can be used to crush a wide variety of materials with different coarseness. Such hammer mills can also be used in the comminution of strongly heterogeneous material mixtures. The crushing of Aufgabeguts done by kinetic impact. In a housing, a rotor is arranged, on the outer circumference of a user-specific number of movable tools or hammers are arranged. The tools can reach peripheral speeds of up to 120 m / s. The rotor itself is usually driven directly by a motor and is arranged with the hammers in the housing, which has a sieve inside. When entering the hammer circle of the hammers, the rotating hammers hit the material to be shredded. The hammers hit a big shredding effect. The hammers then hurl the separated pieces on a so-called baffle, where they can be further broken by the impact.
Derartige Hammermühlen, die auch als Schredder bezeichnet werden, werden auch zur Zerkleinerung von Schrott verwendet. Hierbei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, in die Hammermühlen zumindest einen Amboss zu integrieren, der mit den Hämmern derart zusammenwirkt, dass auf dem Amboss der zu zerkleinernde Schrott aufliegt und die Hämmer an einer Vorderkante des Ambosses vorbeigeführt werden, welche Vorderkante auf den Rotor zulaufend ausgerichtet ist. Das über die Vorderkante des Ambosses hervorstehende Material, nämlich der Schrott wird derart von den Hämmern mit einer kinetischen Energie beaufschlagt, dass der Schrott entlang der Vorderkante des Ambosses bricht. Der Amboss ist derart vorgesehen, dass er am Ende einer Schrägfläche angeordnet ist, so dass der Schrott mit kontrollierter Geschwindigkeit in den Bereich der Hämmer geführt werden kann. Die abgetrennten Materialstücke des Schrottes werden durch einen Oberrost geschleudert. Hierbei werden diese Materialstücke an einem Prallwinkel nachzerkleinert. Werkzeuge für derartige Hammermühlen sind in vielfältiger Ausgestaltung aus dem Stand der Technik bekannt.Such hammer mills, which are also referred to as shredders, are also used for crushing scrap. It has proved to be advantageous to integrate in the hammer mills at least one anvil which cooperates with the hammers such that resting on the anvil to be shredded scrap and the hammers are guided past a leading edge of the anvil, which leading edge tapering towards the rotor is aligned. The material protruding over the front edge of the anvil, namely the scrap, is subjected to kinetic energy by the hammers in such a way that the scrap breaks along the front edge of the anvil. The anvil is provided such that it is disposed at the end of an inclined surface, so that the scrap can be guided into the area of the hammers at a controlled speed. The separated pieces of material of the scrap are thrown through a top grate. Here, these pieces of material are recalculated at a baffle angle. Tools for such hammer mills are known in various embodiments from the prior art.
Beispielsweise beschreibt die
Bei diesen vorbekannten Werkzeugen ist es nachteilig, dass die Herstellung sehr aufwändig ist, insoweit die einzelnen Schichten zu einem Verbundelement zusammengefügt und miteinander verbunden werden müssen. Darüber hinaus ist das Schwingungsverhalten derartiger Werkzeuge beim Auftreffen auf das zu zerkleinernde Material unzureichend, so dass eine sehr starke Schwingungsübertragung in die Antriebselemente, insbesondere in den Rotor beziehungsweise eine Achse, auf der die Werkzeuge gelagert sind, erfolgt.In these prior art tools, it is disadvantageous that the production is very complex, insofar as the individual layers must be joined together to form a composite element and connected to each other. In addition, the vibration behavior of such tools when hitting the material to be shredded is insufficient, so that a very strong vibration transmission in the drive elements, in particular in the rotor or an axis on which the tools are mounted, takes place.
Desweiteren ist aus der
Ein ähnlicher Schläger ist aus der
Schließlich ist aus der
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die AUFGABE zugrunde, ein gattungsgemäßes Werkzeug derart weiterzuentwickeln, dass die voranstehend genannten Nachteile vermieden werden, insbesondere soll das Werkzeug kostengünstig herstellbar sein und ein vorteilhaftes Schwingungsverhalten aufweisen.Starting from this prior art, the invention is based on the task of developing a generic tool in such a way that the above-mentioned disadvantages are avoided, in particular the tool should be inexpensive to manufacture and have an advantageous vibration behavior.
Zur LÖSUNG dieser Aufgabenstellung ist vorgesehen, dass der Körper symmetrisch und aus Schichten ausgebildet ist, wobei die Schichten identisch ausgebildet sind und jeweils eine Auflagefläche aufweisen, mit denen die Schichten vollflächig aneinander angrenzend anliegen, wobei die Schichten eine Öffnung mit einem darin angeordneten, die Schichten verbindenden Befestigungselement aufweisen und zur Verbesserung des Schwingungsverhaltens beim Auftreffen des Werkzeugs auf das zu zerkleinernde Aufgabegut relativ zueinander bewegbar sind.To solve this problem, it is provided that the body is formed symmetrically and from layers, wherein the layers are identical and each having a support surface with which the layers abut each other over the entire surface, the layers having an opening with a disposed therein, the layers Have connecting fastener and to improve the vibration behavior when the impact of the tool on the feed material to be crushed relative to each other are movable.
Das erfindungsgemäße Werkzeug weist somit zumindest drei Schichten auf, die getrennt voneinander ausgebildet sind und mit ihren Auflageflächen vollflächig aneinander anliegen. Die Verbindung der Schichten erfolgt durch ein Befestigungselement, welches eine Öffnung in den Schichten durchgreift. Die Schichten sind identisch ausgebildet, so dass die Öffnungen in den Schichten koaxial zueinander ausgerichtet sind. Jedes Werkzeug weist somit zwei Öffnungen auf, von denen eine Öffnung zur Aufnahme einer Achse und eine Öffnung zur Aufnahme des die Schichten verbindenden Befestigungselements vorgesehen ist.The tool according to the invention thus has at least three layers, which are formed separately from each other and rest against each other over their entire surface with their contact surfaces. The connection of the layers is effected by a fastening element, which passes through an opening in the layers. The layers are formed identically so that the openings in the layers are aligned coaxially with each other. Each tool thus has two openings, of which an opening for receiving an axis and an opening for receiving the layers connecting fastener is provided.
Durch die Verbindung der drei Schichten mittels eines Befestigungselementes, und hierbei kann es sich bevorzugt um ein Niet handeln, besteht der Vorteil, dass die Schichten zur Verbesserung des Schwingungsverhaltens beim Auftreffen des Werkzeugs auf das zu zerkleinernde Aufgabegut relativ zueinander bewegbar sind. Die Bewegbarkeit der Schichten ist zwar denkbar gering, dennoch reicht diese Bewegbarkeit aus, um das Schwingungsverhalten zu verbessern, das heißt, dass das Werkzeug auf das zu zerkleinernde Aufgabegut auf trifft und die gesamte kinetische Energie aufgrund verringerter Schwingungen in das zu zerkleinernde Aufgabegut eingeleitet wird. Hierdurch wird auch der Vorteil erzielt, dass Schwingungen nur noch im verringerten Umfang in die Hammerachse übertragen werden, so dass deren Lebensdauer vergrößert werden kann. Auch die Lagerung der Hammerachse, von denen in einer Hammermühle mehrere im Rotor angeordnet sind, werden durch die Verringerung der Schwingungen geschont, so dass deren Lebensdauer verlängert wird.By the connection of the three layers by means of a fastening element, and this may preferably be a rivet, there is the advantage that the layers for improving the vibration behavior when the tool hits the material to be crushed relative to each other are movable. Although the mobility of the layers is conceivably low, this mobility is sufficient to improve the vibration behavior, that is to say that the tool hits the material to be comminuted and the entire kinetic energy is introduced into the material to be comminuted due to reduced vibrations. As a result, the advantage is achieved that vibrations are transmitted only in a reduced extent in the hammer axis, so that their life can be increased. The storage of the hammer axis, of which several are arranged in a hammer mill in the rotor are spared by reducing the vibrations, so that their life is extended.
Wie bereits voranstehend ausgeführt hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das Befestigungselement als Niet auszubilden. Ein derartiges Niet ist in einfacher Weise herstellbar und somit preisgünstig. Desweiteren bietet ein Niet den Vorteil einer Übertragung hoher Axialkräfte, während gleichzeitig ein geringerer Spaltraum zwischen der Nietaußenmantelfläche und den Innenmantelflächen der Bohrung, welche das Niet aufnimmt, das Schwingungsverhalten der Schichten zueinander verbessert.As stated above, it has proved to be advantageous to form the fastener as a rivet. Such a rivet can be produced in a simple manner and thus inexpensive. Furthermore, a rivet offers the advantage of transmitting high axial forces, while at the same time a smaller gap space between the Nietaußenmantelfläche and the inner circumferential surfaces of the bore which receives the rivet, the vibration behavior of the layers improves each other.
Der Körper wird aus drei Schichten ausgebildet, wobei die beiden äußeren Schichten insbesondere identisch ausgebildet sind. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass sämtliche Schichten identisch ausgebildet sind oder dass lediglich eine der äußeren Schichten von den beiden weiteren Schichten abweicht. Die Abweichungen sind beispielsweise im Material möglich, so dass die Schichten hinsichtlich ihrer Abriebfestigkeit unterschiedlich ausgebildet sind, um bestimmte Formgebungen beim Verschleiß zu erzielen.The body is formed from three layers, wherein the two outer layers are formed in particular identical. However, there is also the possibility that all layers are identical or that only one of the outer layers deviates from the two further layers. The deviations are possible, for example, in the material, so that the layers are designed differently with regard to their abrasion resistance in order to achieve specific shapes when worn.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die mittlere Schicht mehrlagig ausgebildet ist. Diese Ausgestaltung dient dem weiteren Zweck, auch die mittlere Schicht in einfacher Weise in unterschiedliche Abriebfestigkeiten zu unterteilen. Darüber hinaus hat diese Ausgestaltung den Vorteil, dass die Körper des Werkzeuges aus wenigen Bauteilen in unterschiedlichen Materialstärken ausgebildet werden können. Es wird ein Baukastensystem möglich.According to a further feature of the invention, it is provided that the middle layer is formed in multiple layers. This embodiment serves the further purpose of also subdividing the middle layer in a simple manner in different abrasion resistance. In addition, this embodiment has the advantage that the body of the tool can be formed from a few components in different thicknesses. It is a modular system possible.
Es ist weiterhin gemäß der Erfindung vorgesehen, dass der Körper symmetrisch und insbesondere im Wesentlichen T-förmig ausgebildet ist. Durch die symmetrische Ausgestaltung des Körpers kann dieser bei einseitigem Verschleiß um 180° gedreht auf der Hammerachse montiert werden, so dass anschließend mit der noch nicht verschlissenen Fläche des Körpers gearbeitet wird, bis auch diese Fläche entsprechend verschlissen ist, dass das Werkzeug auszutauschen ist. Die T-förmige Ausgestaltung des Körpers hat den Vorteil, dass der Körper im Bereich der Anlenkung an der Hammerachse relativ schmal ausgebildet werden kann, während im Bereich der Arbeitsfläche, das heißt der Fläche die auf das zu zerkleinernde Aufgabegut einwirkt eine große Materialstärke vorgesehen ist, die einen zeitlich langen Einsatz des Werkzeuges ermöglicht.It is further provided according to the invention that the body is formed symmetrically and in particular substantially T-shaped. Due to the symmetrical design of the body this can be mounted on one-sided wear rotated by 180 ° on the hammer axis, so that subsequently worked with the not yet worn surface of the body until this surface is worn accordingly, that the tool is replaced. The T-shaped configuration of the body has the advantage that the body is relatively narrow in the region of the articulation on the hammer axis can be formed, while in the area of the working surface, that is, the surface which acts on the feed material to be crushed a large material thickness is provided, which allows a time-long use of the tool.
Vorzugsweise sind bei dem erfindungsgemäßen Werkzeug zwei Befestigungselemente vorgesehen. Diese Befestigungselemente sind in entsprechenden Öffnungen angeordnet, wobei die Befestigungselemente bevorzugt oberflächenbündig mit der Auflagefläche einer jeden Schicht und einer parallelen Außenfläche abschließen. Die Anordnung von zwei Befestigungselementen hat den Vorteil, dass bei einem Werkzeug mit zunehmendem Verschleiß und dem möglichen Verlust eines Befestigungselements aufgrund des Verschleißes ein weiteres Befestigungselement den Zusammenhalt der Schichten ermöglicht, so dass das Werkzeug nach Erreichen einer Verschleißgrenze der ersten Arbeitsfläche gedreht und eingesetzt werden kann bis auch die zweite Arbeitsfläche verschlissen ist.Preferably, two fastening elements are provided in the tool according to the invention. These fastening elements are arranged in corresponding openings, wherein the fastening elements preferably finish flush with the bearing surface of each layer and a parallel outer surface. The arrangement of two fasteners has the advantage that in a tool with increasing wear and the possible loss of a fastener due to wear another fastener allows the cohesion of the layers, so that the tool can be rotated and used after reaching a wear limit of the first work surface until the second work surface is worn too.
Bevorzugt sind die Befestigungselemente bei einem Werkzeug mit T-förmiger Formgebung im Bereich des der Öffnung zur Aufnahme der Achse entfernten Arbeitsfläche angeordnet. Sobald nun die Arbeitsfläche einen Verschleiß erreicht hat, bei dem das Material des Werkzeuges bis zur Bohrung abgerieben ist, öffnet bei einer weiteren Verwendung des Werkzeuges die Bohrung und das Befestigungselement, nämlich das Niet fällt heraus. Hierdurch bildet sich eine neue Schlagkante aus, die es ermöglicht, das Werkzeug länger erfolgreich einzusetzen, so dass die erforderliche Zerkleinerung erzielt wird. Erst wenn dann auch die neue Schlagkante verschlissen ist, wird das Werkzeug gedreht und mit der zweiten Arbeitsfläche eingesetzt, bis auch diese soweit verschlissen ist, dass auch das zweite Befestigungselement, nämlich das zweite Niet aus der dann geöffneten Öffnung herausfällt. Ab diesem Zeitpunkt ist dann ein Wechsel des Werkzeugs vorgesehen.Preferably, the fasteners are arranged in a tool with a T-shaped shape in the region of the opening for receiving the axis remote working surface. As soon as the working surface has reached a wear in which the material of the tool is worn down to the hole, opens in a further use of the tool, the bore and the fastener, namely the rivet falls out. This forms a new impact edge, which makes it possible to use the tool successfully longer, so that the required crushing is achieved. Only then when the new impact edge is worn, the tool is rotated and used with the second work surface until it is so far worn that even the second fastener, namely the second rivet falls out of the then opened opening. From this time on a change of the tool is then provided.
Vorzugsweise weist die Öffnung für die Aufnahme der Achse einen Durchmesser auf, der größer ist als der der Achse, so dass zwischen der Mantelfläche der Achse und der Innenfläche der Öffnung ein Spaltraum ausgebildet ist. Dieser Spaltraum dient der relativen Bewegbarkeit des Werkzeugs um die Achse, so dass das Werkzeug einerseits bei Schlageinwirkung geringfügig zur Achse bewegbar ist, um die Einleitung von Kraftspitzen zu vermeiden und andererseits eine gute Bewegbarkeit der Werkzeuge relativ um die Achse ermöglicht wird, ohne dass in diesem Bereich eine zu große Reibung entsteht, die zu einem vorzeitigen Verschleiß der Achse beziehungsweise des Werkzeugs in der Öffnung führt.Preferably, the opening for receiving the axis has a diameter which is greater than that of the axis, so that a gap is formed between the lateral surface of the axis and the inner surface of the opening. This gap space serves for the relative movability of the tool about the axis, so that the tool can be moved slightly towards the axis when impacted, in order to avoid the introduction of force peaks and, on the other hand, enables a good movability of the tools relative to the axis without this Area too great a friction arises, which leads to premature wear of the axis or the tool in the opening.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass der Durchmesser der Öffnung in der mittleren Schicht größer ist, als der Durchmesser der Öffnungen in den äußeren Schichten. Schließlich ist vorgesehen, dass in die Öffnungen der Schichten eine Buchse eingesetzt und vorzugsweise mit den Schichten verbunden ist, die an den Innenmantelflächen der Öffnungen in den Schichten anliegt. Die Buchse dient zum einen der Reibungsverminderung in diesem Bereich und zum anderen dem Festlegen der Schichten in Axialrichtung zueinander.According to a further feature of the invention, it is provided that the diameter of the opening in the middle layer is greater than the diameter of the openings in the outer layers. Finally, it is provided that a bushing is inserted into the openings of the layers and is preferably connected to the layers which abuts against the inner circumferential surfaces of the openings in the layers. The bush serves on the one hand to reduce friction in this area and on the other hand, the laying of the layers in the axial direction to each other.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der zugehörigen Zeichnung, in der bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description and the accompanying drawings in which preferred embodiments of the invention are shown. In the drawing show:
Unterhalb des Rotors
Dem Rotor
Auf jeder Hammerachse
im Übrigen entspricht die Wirkungsweise der in
Das Werkzeug
Jedes Werkzeug
Es ist erkennbar, dass die mittlere Schicht
Die Anhängervorrichtung
Ergänzend ist erkennbar, dass das Werkzeug
Es ist erkennbar, dass das Werkzeug
Ausgehend von der Öffnung
Die Öffnungen
Abweichend von der in den Figuren dargestellten Ausführungsform des Werkzeugs
Durch die Ausgestaltung des Werkzeugs
Desweiteren hat die in den Figuren nicht dargestellte zweite Ausführungsform, wie sie voranstehend beschrieben ist, den Vorteil, dass nach Öffnen einer Öffnung
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