DE102020125132A1

DE102020125132A1 - Prallbrecher

Info

Publication number: DE102020125132A1
Application number: DE102020125132.7A
Authority: DE
Inventors: Jochen MEIER; Christian Schlecht
Original assignee: Kleemann GmbH
Current assignee: Kleemann GmbH
Priority date: 2020-09-25
Filing date: 2020-09-25
Publication date: 2022-03-31
Also published as: US11925939B2; CN114247536A; US20220097076A1; EP3984644A1

Abstract

die Erfindung betrifft einen Prallbrecher mit einem Brechaggregat (20) das einen Schlagrotor (30) aufweist, wobei der Schlagrotor (30) wenigstens zwei Schlagleisten (35) trägt, wobei die Schlagleisten (35) ein radial äußeres Ende (35.1) aufweisen, wobei von dem radial äußeren Ende (35.1) zumindest einer der Schlagleisten (41, 42) ein Schlagkreis (K) gebildet wird, wobei dem Schlagrotor (30) zumindest eine Prallschwinge (41, 42) zugeordnet ist, derart, dass in einer Betriebsstellung zwischen dem Schlagkreis (K) und einem Brechabschnitt (41.6) der Prallschwinge (41) ein Brechspalt gebildet ist, wobei zur Einstellung des Brechspalts zunächst der Brechabschnitt (41.6) der Prallschwinge (41) mittels einer Stelleinheit (50) in einer Zustellrichtung um ein erstes Stellmaß so verstellt wird, dass er eine Kontaktstelle der Schlagleiste (41), insbesondere das radial äußere Ende und/oder den Schlagkreis berührt, wobei das erste Stellmaß mit einem ersten Referenzwert in einer Messeinrichtung verglichen wird, und wobei der Brechabschnitt (41.6) zur Schaffung des Brechspalts um ein vorgegebenes Spaltmaß verstellt wird. Um bei einem solchen Prallbrecher auf einfache Weise sowohl den Verschleiß der Schlagleisten (35) als auch der Prallschwinge (41) ermitteln zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass in einem zusätzlichen Messschritt der Brechabschnitt (41.6) mit einem Referenzmessabschnitt (36.1) in Kontakt gebracht und dabei ein zweites Stellmaß ermittelt und mit einem zweiten Referenzwert verglichen wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Prallbrecher, insbesondere einen Rotationsprallbrecher mit einem Brechaggregat, das einen Schlagrotor aufweist, wobei der Schlagrotor wenigstens zwei Schlagleisten trägt, wobei die Schlagleisten ein radial äußeres Ende aufweisen, wobei von dem radial äußeren Ende zumindest einer der Schlagleisten ein Schlagkreis gebildet wird, wobei dem Schlagrotor zumindest eine Prallschwinge zugeordnet ist, derart, dass in einer Betriebsstellung zwischen dem Schlagkreis und einem Brechabschnitt der Prallschwinge ein Brechspalt gebildet ist, wobei zur Einstellung des Brechspalts zunächst der Brechabschnitt der Prallschwinge mittels einer Stelleinheit in einer Zustellrichtung um ein erstes Stellmaß so verstellt wird, dass er eine Kontaktstelle der Schlagleiste, insbesondere das radial äußere Ende und/oder den Schlagkreis berührt, wobei das erste Stellmaß mit einem ersten Referenzwert in einer Messeinrichtung verglichen wird, und wobei der Brechabschnitt zur Schaffung des Brechspalts um ein vorgegebenes Spaltmaß verstellt wird.
Aus EP 0 391 096 B2 ist ein Rotationsprallbrecher bekannt, der in einem Gehäuse einen um eine Achse drehbaren Rotor aufweist. Der Rotor trägt Schlagleisten, die am Außenumfang des Rotors mit einem freien Ende versehen sind. Diese radial äußeren Enden der Schlagleiste bilden einen Schlagkreis. Gegenüberliegend dem Rotor ist eine Prallschwinge eines Brechwerks angeordnet. Zwischen einem Brechabschnitt der Prallschwinge und dem Schlagkreis wird ein Brechspalt gebildet. Die Prallschwinge kann mittels einer Stelleinheit derart verstellt werden, dass die Weite des Brechspalts variiert werden kann. Um eine vorbestimmte Weite des Brechspalts auf ein vorbestimmtes Maß einzustellen, wird die Prallschwinge zunächst mittels der Stelleinheit bei laufendem Rotor in Richtung auf den Schlagkreis zugestellt. Sobald die Prallschwinge den Schlagkreis und damit die äußeren Enden der Schlagleiste kontaktiert, ergibt sich ein mechanisches Geräusch. Dieses kann mit einem Mikrofon aufgenommen werden. Auf diese Weise wird die sogenannte Nullstellung der Prallschwinge ermittelt. Ausgehend von dieser Nullstellung heraus wird die Prallschwinge anschließend mittels der Stelleinheit zurückgezogen. Der Verfahrweg wird überwacht. Damit kann der gewünschte Brechspalt eingestellt werden.
US 10,279,354 B2 offenbart einen Rotationsprallbrecher mit einem Rotor, der wieder an seinem Außenumfang vorstehende freie Enden von Schlagleisten aufweist. Auf diese Weise wird wieder ein Schlagkreis gebildet. Dem Rotor sind zwei Prallschwingen zugeordnet. Ähnlich wie bei der D1 kann bei diesem Rotationsprallbrecher zumindest eine der Prallschwingen aus ihrer Grundstellung heraus in die Nullstellung verstellt werden. Das Stellmaß bis zum Erreichen der Nullstellung kann mit einem Wegmesser ermittelt werden. Dieses Stellmaß wird verglichen mit einem Stellmaß, das sich ergibt, wenn der Rotationsprallbrecher mit nicht verschlissenen Schlagleisten und nicht verschlissener Prallschwinge vorliegt. Auf diese Weise lässt sich der Gesamtverschleiß ermitteln, der durch einen Verschleiß der Schlagleisten und der Prallschwinge entsteht.
Ein weiterer Rotationsprallbrecher ist aus DE 26 55 655 C2 bekannt. Hier ist ebenfalls eine Messeinrichtung beschrieben, mit der der Gesamtverschleiß der Schlagleiste und der Prallschwinge ermittelt werden kann.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Prallbrecher der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem auf einfache Weise sowohl der Verschleiß der Prallschwinge und der Schlagleiste ermittelt werden kann.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in einem zusätzlichen Messschritt der Brechabschnitt mit einem Referenzmessabschnitt in Kontakt gebracht und dabei ein zweites Stellmaß ermittelt und wobei dieses zweite Stellmaß mit einem zweiten Referenzwert verglichen wird.
Ähnlich wie beim Stand der Technik kann zunächst der Gesamtverschleiß im System ermittelt werden, in dem die Prallschwinge aus einer Grundposition heraus bis in die Nullstellung verfahren wird. In dieser Nullstellung kontaktiert die Prallschwinge das freie Ende der Schlagleiste bzw. den Schlagkreis. Dies kann bei laufendem Rotor durchgeführt werden. Das Kontaktieren der Schlagleiste wird durch ein mechanisches Geräusch erkennbar. Dieses mechanische Geräusch kann entweder mittels eines Signalaufnehmers erfasst werden oder es wird von einer Bedienperson akustisch erfasst. Das erste Stellmaß, welches entsteht, wenn die Prallschwinge aus ihrer vordefinierten Grundposition heraus verfahren wird, kann mit einem Wegmesser erfasst und in einer Messeinheit, umfassend eine Recheneinheit, zugeführt werden. Alternativ ist es auch denkbar, dass diese Messung bei stehendem Schlagrotor durchgeführt wird. Hierbei wird dann beispielsweise die Prallschwinge verfahren, bis sie das radial äußere Ende der Schlagleiste kontaktiert. Alternativ ist es auch denkbar, dass bei einem solchen Betriebszustand mit stehendem Schlagrotor die Prallschwinge mit ihrem Brechabschnitt gegen eine vorgegebene Kontaktstelle der Schlagleiste gefahren wird. Diese Kontaktstelle ist vorzugsweise an einer Position der Schlagleiste angeordnet, die einen vergleichbaren Verschleiß aufweist, wie das radiale Ende der Schlagleiste. Beispielsweise eignet sich als Kontaktstelle hierzu eine an das radiale Ende anschließende Freifläche der Schlagleiste. Das erste Stellmaß gibt Aufschluss über den Gesamtverschleiß, der sich aus der Addition des Verschleißes des freien Endes der Schlagleiste und des Brechabschnitts ergibt. Zu diesem Zweck kann beispielsweise von dem ersten Stellmaß die zuvor eingestellte Weite des Brechspalts, welche den ersten Referenzwert bildet, subtrahiert werden. Das Ergebnis gibt den Gesamtverschleiß wieder.
Nachdem (oder bevor) das erste Stellmaß ermittelt wurde, kann das zweite Stellmaß ermittelt werden. Zu diesem Zweck wird aus einer Grundstellung heraus eine Relativbewegung zwischen der Prallschwinge und einem Referenz-Messabschnitt des Schlagrotors durchgeführt. Vorzugsweise ist diese Bewegung das Ergebnis einer Verstellung der Prallschwinge aus einer Grundstellung heraus in Richtung auf den Schlagrotor, bis der Brechabschnitt den Referenz-Messabschnitt des Schlagrotors kontaktiert. Der Referenz-Messabschnitt ist an einer Stelle des Schlagrotors angeordnet, die keinem oder nur geringem Verschleiß ausgesetzt ist. Vorzugsweise ist dieser Referenz-Messabschnitt im Umfangsbereich des Schlagrotors zwischen zwei benachbarten Schlagleisten angeordnet. Das zweite Stellmaß gibt Aufschluss über den Verschleiß der Prallschwinge. Beispielsweise kann dieses zweite Stellmaß in der Recheneinheit der Messeinheit verglichen werden mit einem zweiten Referenzwert, welcher sich ergibt, wenn die Prallschwinge im nicht verschlissenen Zustand aus der Grundstellung heraus gegen den Referenz-Messabschnitt verstellt wird. Durch Differenzbildung, bei der der zweite Referenzwert von dem zweiten Stellmaß subtrahiert wird, ergibt sich der Verschleiß der Prallschwinge. Anschließend kann in der Recheneinheit durch Differenzbildung des Gesamt-Verschleißes abzüglich des Verschleißes der Prallschwinge der Verschleiß der Schlagleiste in der Recheneinheit ermittelt werden.
Auf diese Weise können getrennt der Verschleiß der Schlagleiste oder der Schlagleisten und der Verschleiß der Prallschwinge individuell mit einfachen Mitteln erfasst werden. Insbesondere ist es hierzu nicht nötig, dass aufwändige Optiken eingesetzt werden oder ein Bediener mit Messmitteln in den Brechraum einsteigen muss.
Gemäß einer bevorzugten Erfindungsausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass der Referenz-Messabschnitt am Schlagrotor ausgebildet ist. Auf diese Weise ergibt sich eine einfache Bauweise. Insbesondere kann der Referenz-Messabschnitt so am Schlagrotor angeordnet werden, dass er in dem durch das Schwenklager der Prallschwinge vorgegebenen Bewegungsbereich angeordnet ist.
Hierbei kann es insbesondere vorgesehen sein, dass der Schlagrotor in eine Position gedreht wird, in der der Referenz-Messabschnitt dem Brechabschnitt der Prallschwinge gegenübersteht, dass dann die Drehbewegung des Schlagrotors gestoppt oder verlangsamt wird, und dass anschließend der Brechabschnitt verfahren wird, bis er an dem Referenz-Messabschnitt anliegt. Vorzugsweise erfolgt die Verstellung des Brechabschnitts dadurch, dass die gesamte Prallschwinge um ihr Schwenklager geschwenkt wird. Bevorzugt kann es vorgesehen sein, dass die Stellbewegung der Prallschwinge bewirkt wird durch eine Stelleinheit, welche dazu verwendet ist, die Prallschwinge bei eingestelltem Brechspalt abzustützen, und wobei diese Stelleinheit dazu dient, die Weite des Brechspalts einzustellen.
Eine erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Prallbrechers kann dergestalt sein, dass ein Sensor, insbesondere ein Kraftmesser verwendet ist, der den Kontakt des Brechabschnitts mit dem Referenz-Messabschnitt ermittelt, und dass mit einer Schalteinheit die Stellbewegung des Brechabschnitts in Richtung auf den Referenz-Messabschnitt oder die Stellbewegung des Referenz-Messabschnitts in Richtung auf den Brechabschnitt angehalten wird, wenn der Sensor ein Kontaktsignal abgibt. Hierbei kann es vorgesehen sein, dass der Sensor in die Stelleinheit integriert ist, welche dazu verwendet ist, die Prallschwinge bei eingestelltem Brechspalt abzustützen. Beispielsweise kann der Sensor einen Dehnmessstreifen aufweisen oder der Sensor kann erkennen, wenn die Stelleinheit infolge des Kontakts zwischen dem Brechabschnitt und dem Referenz-Messabschnitt keine Bewegung mehr durchführt. Beispielsweise kann der Sensor dann als Wegmesssensor ausgebildet sein
Erfindungsgemäß kann es vorgesehen sein, dass in der Kontaktstellung, in der der Brechabschnitt den Referenz-Messabschnitt kontaktiert, der Verfahrweg als 2. Stellmaß der Prallschwinge oder eines Teils der Prallschwinge direkt oder indirekt mittels der Messeinrichtung, insbesondere die Auslenkung der Prallschwinge ermittelt und mit dem zweiten Referenzwert verglichen wird. Bei dieser Vorgehensweise wird die Stellung der Prallschwinge bei Kontaktgabe mit dem Referenz-Messabschnitt ausgewertet. Beispielsweise kann hierbei die Winkellage der Prallschwinge ausgewertet werden, die sich durch eine Verdrehung der Prallschwinge um ihr Schwenklager ergibt. Diese Winkelauslenkung kann verglichen werden mit einem zweiten Referenzwert, der sich durch die Verdrehung einer Prallschwinge im nicht verschlissenen Zustand ergibt.
Alternativ ist es auch denkbar, dass die Prallschwinge von einer vorbestimmten Referenzposition solange verfahren wird, bis der Brechabschnitt in Kontakt mit dem Referenz-Messabschnitt steht und dass das Maß der Verstellung als zweiter Stellenwert direkt oder indirekt mittels der Messeinrichtung ermittelt und mit dem zweiten Referenzwert verglichen wird. Bei dieser Vorgehensweise wird der entstandene Verfahrweg der Prallschwinge ausgewertet. Die Referenzpositionen der Prallschwinge kann dabei gebildet werden von einer beliebigen vorgegebenen und vorher definierten Stellung der Prallschwinge.
Eine denkbare Erfindungsvariante ist derart, dass eine Stelleinrichtung vorgesehen ist, mit der der Schlagrotor in eine vorgegebene Winkelstellung gedreht und dort angehalten wird, wobei der Brechabschnitt dem Referenz-Messabschnitt gegenübersteht. Die Stelleinrichtung kann von dem Hauptantrieb des Prallbrechers gebildet sein, der den Schlagrotor antreibt. Weiterhin ist es denkbar, dass der Schlagrotor mittels eines Hilfsantriebs antreibbar ist, um ihn in die gewünschte Stellung zu bewegen. Der Hilfsantrieb kann dabei insbesondere von einer separaten motorischen Einheit gebildet sein, die zusätzlich zu dem Hauptantrieb auf den Schlagrotor einwirkt. Weiter bevorzugt kann es alternativ auch vorgesehen sein, dass der Hilfsantrieb von einer manuell bedienbaren Stelleinrichtung gebildet wird. Beispielsweise kann mit einer solchen Stelleinrichtung der Schlagrotor von der Bedienperson manuell in die gewünschte Position gedreht werden.
Eine deutlich vereinfachte Messwerterfassung ergibt sich dann, wenn vorgesehen ist, dass ein oder mehrere Oberflächenbereiche des Schlagrotors ausgebildet sind, um als Referenz-Messabschnitt verwendet zu werden, und dass der Schlagrotor so verstellt wird, dass einer der Referenz-Messabschnitte dem Brechabschnitt gegenübersteht. Hierbei kann der Brechabschnitt der Prallschwinge dem nächstliegenden Referenz-Messabschnitt schnell zugeordnet werden, um den zweiten Stellwert zu erfassen. Besonders einfach lässt sich die Messwerterfassung hierbei durchführen, wenn vorgesehen ist, dass einer oder mehrere der Referenz-Messabschnitte in Seitenansicht senkrecht auf die Drehachse des Schlagrotors die Form eines um die Drehachse des Schlagrotors umlaufenden Kreissegments aufweisen. Die Referenz-Messabschnitte weisen dann alle den gleichen Abstand von der Drehachse des Schlagrotors auf. Es ist mithin nicht zwingend erforderlich, die Winkelstellung des Schlagrotors zu berücksichtigen, wenn der Brechabschnitt an dem gewünschten Referenz-Messabschnitt anliegt.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die Lage des Schlagrotors, insbesondere die Winkelstellung des Schlagrotors erfasst und an die Messeinrichtung übermittelt wird. Hierbei kann es insbesondere vorgesehen sein, dass mehrere Referenz-Messabschnitte ineinander übergehen, vorzugsweise kontinuierlich ineinander übergehen. In der Messeinrichtung können die einzelnen Referenz-Messabschnitte korreliert mit der Stellung, insbesondere der Winkelstellung des Schlagrotors gespeichert werden. Der Brechabschnitt der Prallschwinge muss dann lediglich an einen, vorzugsweise den nächstliegenden, Referenz-Messabschnitt angelegt werden. Die Messeinrichtung erkennt dann die Ausrichtung, insbesondere die Winkellage des Schlagrotors und über die Messeinrichtung wird dann diese erkannte Ausrichtung der Position des Referenz-Messabschnitts zugeordnet. Diese Position des Referenz-Messabschnitts kann dann einbezogen werden in die Ermittlung des zweiten Stellmaßes.
Gemäß einer denkbaren Erfindungsvariante kann es vorgesehen sein, dass einer oder mehrere der Referenz-Messabschnitte in Seitenansicht senkrecht auf die Drehachse des Schlagrotors eine sich in Umfangsrichtung des Schlagrotors verändernde Querschnittsform, insbesondere die Form eines um die Drehachse des Schlagrotors umlaufenden spiralförmigen Bogensegments, bilden, und dass der radiale Abstand zumindest eines Teils der Oberflächenbereiche der Referenz-Messabschnitte von der Drehachse des Schlagrotors in einer Speichereinheit der Messeinrichtung gespeichert sind.
Wenn vorgesehen ist, dass mehrere Messungen, vorzugsweise in gleichbleibenden zeitliche Abständen, durchgeführt werden, bei der das erste und das zweite Stellmaß ermittelt werden, und dass die Messeinrichtung in einer Recheneinheit aus den ermittelten Stellwerten die zu erwartende Restlebensdauer der Schlagleiste und/oder der Prallschwinge ermittelt, dann lässt sich auf einfache Weise eine Verschleißprognose durchführen. Insbesondere kann dann ermittelt werden, ob die Prallschwinge und/oder die Schlagleiste für eine anstehende Bearbeitungsaufgabe eine ausreichende Rest-Standzeit aufweist.
Eine weitere Verfeinerung der Verschleißprognose kann vorgenommen werden, wenn vorgesehen ist, dass der Recheneinheit ein Materialkennwert des zu zerkleinernden Materials zugeführt wird, und dass die Recheneinheit die Restlebensdauer der Schlagleiste und/oder der Prallschwinge unter Berücksichtigung des Materialkennwerts ermittelt. Der Materialkennwert kann beispielsweise durch Probenahme und Auswertung, beispielsweise der Bestimmung der Härte oder Abrasivität des zu zerkleinernden Materials ermittelt werden. Analog kann aus dem ermittelten Verschleiß ein Materialkennwert, wie zum Beispiel Härte oder Abrasivität ermittelt werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Prallbrechers in Seitenansicht und teilweise im Schnitt,
2 in Seitenansicht eine Detaildarstellung eines Brechaggregats des Prallbrechers gemäß 1 und
3 die Darstellung gemäß 2 in einer veränderten Betriebsposition.

1 zeigt in einer seitlichen, teilweise geschnittenen Darstellung einen als Rotationsprallbrecher ausgebildeten Prallbrecher. Der Prallbrecher kann als mobile Anlage mit einem Chassis 13 und einem Kettenantrieb 15 ausgebildet sein. Er weist eine Aufgabeeinheit 10, bedarfsweise eine Vorabsiebung, ein Brechaggregat 20 und zumindest ein Brecherabzugsband 24 auf.
Im Bereich der Aufgabeeinheit 10 kann ein Trichter 11 angeordnet sein. Der Trichter 11 weist Trichterwände auf. Er lenkt das zugeführte Aufgabematerial auf eine Fördereinheit 12, die vorzugsweise als Vibrationsaufgaberinne ausgebildet sein kann.
Die Fördereinheit 12 fördert das Aufgabematerial zu einer Siebeinheit 14, die beispielsweise von einem Doppeldecker-Vorsieb gebildet sein kann. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Siebeinheit 14 ein oberes Doppeldecker-Schwerstücksieb 14.1 auf, das als vergleichsweise grobes Sieb ausgebildet ist und ein Oberdeck bildet. Darunter ist ein vergleichsweise feineres Sieb angeordnet, welches ein Unterdeck 14.2 gebildet. Es wird von einem Antrieb in Kreisschwingung versetzt. Das Oberdeck trennt einen Feinanteil und ein Mittelkorn von dem zu brechenden Material. Das Unterdeck trennt den Feinanteil von dem Mittelkorn. Der Feinanteil kann wahlweise aus der Materialzerkleinerungsanlage mittels eines Seitenaustragbands 14.3 geleitet oder durch entsprechende Stellung einer Bypassklappe dem Mittelkorn wieder zugeführt werden. Das Mittelkorn wird über einen Bypass 23 an dem Brechaggregat 20 vorbei zu dem Brecherabzugsband 24 geführt. Das zu brechende Material wird am Ende der Vorabsiebung dem Brechaggregat 20 über einen Brechereinlauf 22 zugeführt.
Das Brechaggregat 20 weist ein Brechergehäuse 21 auf, in dem ein Schlagrotor 30 drehbar untergebracht ist. Der Schlagrotor 30 kann mittels eines Hauptantriebs 16 d es es Prallbrechers angetrieben werden. Dabei rotiert der Schlagrotor 30 um eine Drehachse 32.
Aus den 2 und 3 ergibt sich der Aufbau des Brechaggregats 20 deutlicher. Wie diese Zeichnungen veranschaulichen, weist der Schlagrotor 30 einen Träger 31 auf, der an seinem Außenumfang mehrere Aufnahmen 33 aufweist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind drei Aufnahmen 33 vorgesehen. Es ist jedoch auch denkbar, dass nur zwei oder mehr als drei Aufnahmen 33 verwendet sind.
In die Aufnahmen 33 können Schlagleisten 35 auswechselbar eingesetzt und in den Aufnahmen 33 mittels eines Befestigungsabschnitts 35.4 auswechselbar befestigt werden.
Beispielsweise ist es denkbar, dass zur Befestigung der Schlagleisten 35 in der Aufnahme 33 in Drehrichtung V hinten ein Lagerstück 34.1 vorzugsweise auswechselbar eingesetzt ist. Gegen dieses Lagerstücks 34.1 kann die Rückseite der Schlagleiste 35 abgestützt werden. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass in Drehrichtung V des Schlagrotors 30 vorne vor der Schlagleiste 35 wenigstens ein Klemmkeil 34.2, 34.3 eingebaut ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind für eine stabile Befestigung der Schlagleiste 35 zwei Klemmkeile 34.2, 34.3 vorgesehen. Die Klemmkeile 34.2, 34.3 können mit Spannvorrichtungen verstellt werden, um die Schlagleiste 35 gegen das rückwärtige Lagerstück 34.1 zu drücken.
Die Schlagleisten 35 weißen jeweils ein radiales Ende 35.1 auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel liegen die radial äußeren Enden 35.1 der Schlagleisten 35 auf einem gemeinsamen Schlagkreis K.
An die radialen Enden 35.1 der Schlagleisten 35 schließen sich Freiflächen 35.2 an. Die Freiflächen 35.2 verlaufen im Abstand zu dem Schlagkreis K.
Im Anschluss an die radialen Enden 35.1 weisen die Schlagleisten 35 vorne Frontflächen 35.3 auf. Diese Frontflächen 35.3 stehen über eine Rotor-Umfangsoberfläche 36 vor.
Zwischen den Aufnahmen 33 und mithin zwischen den Schlagleisten 35 bildet die Rotor-Umfangsoberfläche 36 Referenz-Messabschnitte 36.1. Wie 2 erkennen lässt, werden die Referenz-Messabschnitte 36.1 von Bogensegmenten gebildet, die spiralförmig um die Drehachse 32 des Schlagrotors 30 verlaufen. Entsprechend vergrößert sich der Abstand der Rotor-Umfangsoberfläche 36 von der Drehachse 32 zumindest abschnittsweise kontinuierlich. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel vergrößert sich dieser Abstand kontinuierlich in Umfangsrichtung. Es ist jedoch auch denkbar, dass sich der Abstand entgegen der Umfangsrichtung vergrößert.
Vorzugsweise ist in jedem Zwischenbereich zwischen den Schlagleisten 35 ein Referenz-Messeabschnitt 36.1 angeordnet. Denkbar ist jedoch auch, dass nur ein Referenz-Messabschnitt 36.1 an der Rotor-Umfangsoberfläche 36 vorgesehen ist.
Das Brechaggregat 20 weist zwei Prallschwingen 41, 42 auf. Diese Prallschwingen 41, 42 sind dem Schlagrotor 30 zugeordnet.
Die Prallschwinge 42 weist einen Schwingenkörper 42.1 auf, der über ein Schwenklager 42.2 schwenkbar mit dem Chassis 13 verbunden ist. Der Schwingenkörper 42.1 weist vorne eine Prallfläche 42.3 auf, die dem Schlagrotor 30 zugeordnet ist. An ihrem, dem Schwenklager 42.2 abgewandten Ende läuft die Prallfläche 42.3 in einem Brechabschnitt 42.6 aus.
Zur Verschwenkung der Prallschwinge 42 um das Schwenklager 42.2 ist eine Stelleinheit verwendet, die in 2 nicht dargestellt ist.
Die Prallschwinge 41 weist einen Schwingenkörper 41.1 auf, der über ein Schwenklager 41.2 schwenkbar mit dem Chassis 13 verbunden ist. Der Schwingenkörper 41.1 weist vorne eine Prallfläche 41.3 auf, die dem Schlagrotor 30 zugeordnet ist. An ihrem dem Schwenklager 41.2 abgewandten Ende weist die Prallfläche 41.3 eine Aufnahme 41.4 auf. In dieser Aufnahme 41.4 ist ein Verschleißeinsatz 41.5 vorzugsweise auswechselbar befestigt. Der Verschleißeinsatz 41.5 besteht aus einem Material, welches eine größere Härte aufweist als die Prallfläche 41.3. Vorzugsweise besteht der Verschleißeinsatz 41.5 aus einem Hartwerkstoff. Der Verschleißeinsatz 41.5 besitzt an seinem dem Schwenklager 41.2 abgewandten Ende einen Brechabschnitt 41.6.
Zur Verschwenkung der Prallschwinge 41 um das Schwenklager 41.2 ist eine Stelleinheit 50 verwendet. Die Stelleinheit 50 kann von einem Hydraulikzylinder gebildet sein. Der Hydraulikzylinder weist einen Zylinder 51 auf, in dem ein Kolben verstellbar geführt ist. An den Zylinder 51 ist eine Kolbenstange 52 angekoppelt. Das Ende der Kolbenstange 52 trägt ein Koppelstück 53. Das Koppelstück 53 ist schwenkbar an den Schwingenkörper 41.1 angekoppelt.
Mittels der Stelleinheit 50 wird ein Widerstand gebildet, gegen den die Prallschwinge 41 begrenzt frei schwingbar im Brechraum angeordnet ist.
Die Stelleinheit 50 dient weiterhin dazu, den Abstand des Brechabschnitts 41.6 von dem Schlagkreis K einzustellen. Zu diesem Zweck wird der Kolben in dem Hydraulikzylinder verfahren, wobei sich je nach Bewegungsrichtung des Kolbens die Kolbenstange 52 zunehmend in den Zylinder 51 hinein bewegt oder aus diesem heraus.
Wie dies oben erwähnt wurde, wird während dem Betriebseinsatz das zu zerkleinernde Material dem Schlagrotor 30 zugeführt. Der Schlagrotor 30 dreht mit hoher Geschwindigkeit um die Drehachse 32. Dabei gelangen die Schlagleisten 35 mit ihren Frontflächen 35.3 in Eingriff mit dem zu zerkleinernden Material und beschleunigen es. Das zu zerkleinernde Material wird dabei gegen die Prallflächen 42.3 und 41.3 der Prallschwingen 42 und 41 geschleudert. Dabei wird das zu zerkleinernde Material gebrochen. Weist es eine Korngröße auf, die es ermöglicht, dass das Material zwischen dem Brechabschnitt 42.6 und dem Schlagkreis K hindurch passt, so wird das gebrochene Material weiter an der Prallschwinge 41 zerkleinert. Wenn eine Korngröße erreicht ist, die es erlaubt, dass das gebrochene Gut durch den zwischen dem Brechabschnitt 41.6 und dem Schlagkreis K gebildeten Brechspalt hindurchfällt, so gelangt das gebrochene Material auf das Brecherabzugsband 24.
Während des Betriebseinsatzes unterliegen sowohl die Prallschwinge 41 als auch die Schlagleisten 35 einem hohen Verschleiß. Hierdurch vergrößert sich der Brechspalt. Wenn der Brechspalt eine unzulässige Weite aufweist, so muss dieser neu eingestellt werden. Hierzu wird die Stelleinheit 50 verwendet.
Gemäß der Erfindung kann der Verschleiß der Schlagleisten 35 und getrennt davon der Verschleiß der Prallschwinge 41 ermittelt werden. Zur Verschleißermittlung und Durchführung eines Messvorgangs wird die Materialzufuhr gestoppt. Der Schlagrotor 30 wird weiter betrieben, bis sich kein Brechgut mehr im Brechaggregat 20 befindet. Nun läuft der Schlagrotor 30 frei ohne Beeinflussung von Brechgut. Anschließend wird der Schlagrotor 30 angehalten. Der Schlagrotor 30 wird dann verdreht, bis der Brechabschnitt 41.6 der Prallschwinge 41 einem Referenz-Messabschnitt 36.1 des Schlagrotors 30 gegenübersteht.
Die Verdrehung des Schlagrotors 30 kann beispielsweise mit einem manuell angetriebenen Hilfsantrieb oder einem elektromotorisch angetriebenen Hilfsantrieb erfolgen.
Wenn einer der Referenz-Messabschnitte 36.1 dem Brechabschnitt 41.6 gegenübersteht wird die Prallschwinge 41 mittels der Stelleinheit 50, ausgehend aus einer definierten Grundposition heraus in Richtung auf den Referenz-Messabschnitt 36.1 verfahren, bis der Brechabschnitt 41.6 an dem Referenz-Messabschnitt 36.1 anliegt (siehe 2). Der Kontakt mit dem Referenz-Messabschnitt 36.1 kann mittels eines Kraftmesssystems, beispielsweise im Hydraulikzylinder oder mit einem sonstigen geeigneten Sensor, ermittelt werden. Die Auslenkung der Prallschwinge 41 aus der Grundposition heraus wird als 2. Stellmaß gemessen. Beispielsweise kann dies durch eine Winkelmessung am Schwenklager 41.2 der Prallschwinge 41 oder anhand der Verfahrbewegung des Hydraulikzylinders (beispielsweise der Kolbenstange 52 oder des Kolbens) ermittelt werden. Die Referenz-Messabschnitte 36.1 sind zwischen den Schlagleisten 35 in einem Bereich angeordnet, der keinem oder allenfalls nur einem geringen Verschleiß unterliegt.
In einer Speichereinheit der Messeinrichtung des Prallbrechers kann der Abstand der Rotor-Umfangsoberfläche 36 von der Drehachse 32 im Bereich der Referenz-Messabschnitte 36.1 als funktionaler Zusammenhang in Abhängigkeit von der Winkelstellung des Schlagrotors 30 hinterlegt sein. Denkbar ist es auch, dass in der Speichereinheit der Messeinrichtung Wertepaare hinterlegt sind, wobei bestimmte Winkelstellungen des Schlagrotors 30 Abständen der Rotor-Umfangsoberfläche 36 von der Drehachse 32 zugeordnet sind.
Das 2. Stellmaß wird in einer Recheneinheit der Messeinrichtung mit einem 2. Referenzwert verglichen. Als 2. Referenzwert dient die korrespondierende Auslenkung einer nicht verschlissenen Prallschwinge 41 bei Kontakt mit dem gleichen Bereich des Referenz-Messabschnitts 36.1, an dem der Brechabschnitt 41.6 anliegt. Auch hier können in der Speichereinheit der Messeinrichtung ein funktionaler Zusammenhang oder Wertepaare für den 2. Referenzwert abgespeichert sein.
Durch Differenzbildung, wobei von dem 2. Stellmaß der 2. Referenzwert subtrahiert wird, kann der Verschleiß der Prallschwinge 41 im Bereich des Brechabschnitts 41.6 ermittelt werden.
Denkbar ist es auch, dass nur ein Mittelwert des Abstands der Rotor-Umfangsoberfläche 36 im Bereich des Referenz-Messabschnitts 36.1 in der Speichereinheit der Messeinrichtung als 2. Referenzwert gespeichert ist. Weiterhin ist es denkbar, dass die Rotor-Umfangsoberfläche 36 als Referenz-Messabschnitt 36.1 einen Kreisbogen oder annähernd ein Kreisbogen bildet, der mit einem Radius um die Drehachse 32 umläuft. In diesem Fall kann beispielsweise der Radius des Kreisbogens als 2. Referenzwert verwendet werden.
Anschließend wird die Prallschwinge 41 mit der Stelleinheit 50 in eine Grundposition zurückgestellt. Dann kann der Schlagrotor 30 gedreht werden, beispielsweise mittels des Hauptantriebs 16 oder mittels eines Hilfsantriebs.
Bei drehendem Schlagrotor 30 wird die Prallschwinge 41 aus einer vordefinierten Grundposition heraus mittels der Stelleinheit 50 verstellt, bis der Brechabschnitt 41.6 den Schlagkreis K berührt. Bei drehendem Schlagrotor 30 entsteht dann ein Kontakt der Prallschwinge 41 mit dem radialen Ende 35.1 der Schlagleiste 35, der akustisch ermittelt werden kann, beispielsweise mit einem Mikrofon oder von einer Bedienperson.
Im Rahmen der Erfindung kann der Kontakt der Prallschwinge 41 mit dem radialen Ende 35.1 der Schlagleiste 35, wie vorstehend erwähnt, mit einem Mikrofon akustisch ermittelt werden. Zusätzlich oder alternativ kann dieser Kontakt auch mit einem geeigneten Signalaufnehmer, beispielsweise einem Kontaktsensor, insbesondere mit einem Beschleunigungssensor ermittelt werden.
Die Auslenkung der Prallschwinge 41 aus der Grundstellung heraus bis zum Kontakt mit dem Schlagkreis K wird als 1. Stellmaß ermittelt. Dieses 1. Stellmaß kann beispielsweise durch Winkelmessung an dem Schwenklager 41.2 der Prallschwinge 41 oder als Auslenkung des Hydraulikzylinders (beispielsweise Verfahrweg der Kolbenstange 52 oder des Kolbens des Hydraulikzylinders) ermittelt werden. Mit anderen Worten wird die „Nullstellung“ der Prallschwinge 41 eingestellt und ermittelt.
Das 1. Stellmaß kann auch alternativ bei stehendem Schlagrotor 30 ermittelt werden. In diesem Fall wird der Brechabschnitt 41.6 gegen das radiale Ende 35.1 der Schlagleiste 35 gefahren, wie 3 zeigt. Die gemessene Auslenkung aus der vordefinierten Grundstellung der Prallschwinge 41 wird dann als 1. Stellmaß verwendet. Die Zuordnung des Schlagrotors 30 zu dem Brechabschnitt 41.6 kann wieder durch einen manuellen oder motorischen Hilfsantrieb erreicht werden.
Das 1. Stellmaß wird mit einem 1. Referenzwert verglichen. Als 1. Referenzwert dient die korrespondierende Auslenkung einer nicht verschlissenen Prallschwinge 41 und einer nicht verschlissenen Schlagleiste 35 bei Kontakt des Brechabschnitts 41.6 mit dem Schlagkreis K oder einer Kontaktstelle der Schlagleiste 35.
Durch Differenzbildung, wobei von dem 1. Stellmaß der 1. Referenzwert subtrahiert wird, kann der Gesamtverschleiß ermittelt werden, der sich aus dem Verschleiß des Brechabschnitts 41.6 und dem Verschleiß der Schlagleiste 35 ergibt.
Wenn nun der Gesamtverschleiß und der Verschleiß der Prallschwinge 41 bekannt sind, kann durch Differenzbildung der Verschleiß der Schlagleiste 35 ermittelt werden.
Auf diese Weise lässt sich einfach isoliert der Verschleiß der Schlagleiste 35 und getrennt davon der Verschleiß der Prallschwinge 41 ermitteln, ohne dass die Bedienperson mit Messmitteln in den Brechraum einsteigen muss und/oder dass aufwändige optische Messeinrichtungen verwendet werden müssen.
Im vorbeschriebenen Beispiel wurde zuerst das 2. Stellmaß und dann das 1. Stellmaß ermittelt. Selbstverständlich lassen sich auch in umgekehrter Reihenfolge zunächst das 1. Stellmaß und dann das 2. Stellmaß ermitteln.
Nachdem der Messvorgang abgeschlossen ist, kann die Prallschwinge 41 mittels der Stelleinheit 50 wieder geschwenkt werden, bis die gewünschte Weite des Brechspalts eingestellt ist. Beispielsweise kann aus der Brechspalt-Stellung „Null“ heraus die Prallschwinge 41 auf das gewünschte Abstandsmaß im Brechspalt zurückgefahren werden, wie dies beim Stand der Technik üblich ist.
Mit der Kenntnis über den Verschleiß der Prallschwinge 41 und der Schlagleisten 35 kann eine Verschleißprognose angestellt werden. Beispielsweise kann ermittelt werden, ob der Zustand der Prallschwinge 41 und/oder der Schlagleisten 35 ausreichend für eine geplante Materialbearbeitung ist.
Für eine kontinuierliche Verschleißprognose kann es im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass jedes Mal dann, wenn der Brechspalt eingestellt wird oder in regelmäßigen Zeitabständen (beispielsweise einmal pro Schicht, immer zu Arbeitsbeginn oder -ende, etc.) auch der vorstehend beschriebene Vorgang zur Ermittlung des Verschleißes an der Prallschwinge 41 und den Schlagleisten 35 durchgeführt wird. Auf diese Weise kann der Verschleiß beobachtet und anhand einer Prognose errechnet werden, wann die Schlagleisten 35 oder die Verschleißeinsätze 41.5 erneuert werden müssen.
Wie 1 weiter zeigt, gelangt das zerkleinerte und vom Schlagrotor 30 kommende Material gemeinsam mit dem im Bypass 23 geführten Material auf das Brecherabzugsband 24. Oberhalb des Brecherabzugsbands 24 kann ein Magnetabscheider 17 angeordnet sein. Dieser Magnetabscheider 24 sondert eventuell in dem gebrochenen Gut vorhandene Eisenteile ab. Entsprechend zieht er diese Eisenteile an und fördert sie seitlich aus dem Transportbereich des Brecherabzugsbands 24.
Am Ende des Brecherabzugsbands 24 kann beispielsweise eine weitere Siebeinheit 24.1 mit einem Siebdeck vorgesehen sein. Das Siebdeck 24.1 siebt eine feine Materialfraktion 24.2 aus. Diese fällt auf ein weiteres Förderband 25. Mit dem weiteren Förderband 25 wird die feine Materialfraktion 24.2 auf einen Brechguthaufen 14.4 gefördert.
Das nicht von der Siebeinheit 24.1 ausgesiebte Material gelangt auf ein Rückführband 26. Mittels des Rückführbands 26 wird diese Gesteinsfraktion zurückgeführt und erneut durch das Brechaggregat 20 geleitet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0391096 B2 [0002]
US 10279354 B2 [0003]
DE 2655655 C2 [0004]

Claims

Prallbrecher, insbesondere Rotationsprallbrecher, mit einem Brechaggregat (20) das einen Schlagrotor (30) aufweist, wobei der Schlagrotor (30) wenigstens zwei Schlagleisten (35) trägt, wobei die Schlagleisten (35) ein radial äußeres Ende (35.1) aufweisen, wobei von dem radial äußeren Ende (35.1) zumindest einer der Schlagleisten (41, 42) ein Schlagkreis (K) gebildet wird, wobei dem Schlagrotor (30) zumindest eine Prallschwinge (41, 42) zugeordnet ist, derart, dass in einer Betriebsstellung zwischen dem Schlagkreis (K) und einem Brechabschnitt (41.6) der Prallschwinge (41) ein Brechspalt gebildet ist, wobei zur Einstellung des Brechspalts zunächst der Brechabschnitt (41.6) der Prallschwinge (41) mittels einer Stelleinheit (50) in einer Zustellrichtung um ein erstes Stellmaß so verstellt wird, dass er eine Kontaktstelle der Schlagleiste (41), insbesondere das radial äußere Ende und/oder den Schlagkreis berührt, wobei das erste Stellmaß mit einem ersten Referenzwert in einer Messeinrichtung verglichen wird, und wobei der Brechabschnitt (41.6) zur Schaffung des Brechspalts um ein vorgegebenes Spaltmaß verstellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zusätzlichen Messschritt der Brechabschnitt (41.6) mit einem Referenzmessabschnitt (36.1) in Kontakt gebracht und dabei ein zweites Stellmaß ermittelt und mit einem zweiten Referenzwert verglichen wird.
Prallbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenz-Messabschnitt (36.1) am Schlagrotor (30) ausgebildet ist.
Prallbrecher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlagrotor (30) in eine Position gedreht wird, in der der Referenz-Messabschnitt (36.1) dem Brechabschnitt (41.6) gegenübersteht, dass dann die Drehbewegung des Schlagrotors (30) gestoppt oder verlangsamt wird, und dass anschließend der Brechabschnitt (41.6) verfahren wird, bis er an dem Referenz-Messabschnitt (36.1) anliegt.
Prallbrecher nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor, insbesondere ein Kraftmesser, verwendet ist, der den Kontakt des Brechabschnitts (41.6) mit dem Referenz-Messabschnitt (36.1) ermittelt, und dass mit einer Schalteinheit die Stellbewegung des Brechabschnitts (41.6) in Richtung auf den Referenz-Messabschnitt (36.1) oder die Stellbewegung des Referenz-Messabschnitts (36.1) in Richtung auf den Brechabschnitt (41.6) angehalten wird, wenn der Sensor ein Kontaktsignal abgibt.
Prallbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kontaktstellung, in der der Brechabschnitt (41.6) den Referenz-Messabschnitt (36.1) kontaktiert, der Verfahrweg der Prallschwinge (41) oder eines Teils der Prallschwinge (41) direkt oder indirekt mittels der Messeinrichtung, insbesondere die Auslenkung der Prallschwinge (41), ermittelt und mit dem zweiten Referenzwert verglichen wird, oder dass die Prallschwinge (41) von einer vorbestimmten Referenzposition solange verfahren wird, bis der Brechabschnitt (41.6) in Kontakt mit dem Referenz-Messabschnitt (36.1) steht und dass das Maß der Verstellung direkt oder indirekt mittels der Messeinrichtung ermittelt und mit dem zweiten Referenzwert verglichen wird.
Prallbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stelleinrichtung vorgesehen ist, mit der der Schlagrotor (30) in eine vorgegebene Winkelstellung gedreht und dort angehalten wird, wobei der Brechabschnitt (41.6) dem Referenz-Messabschnitt (36.1) gegenübersteht.
Prallbrecher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung einen Hilfsantrieb aufweist, der zusätzlich zu dem den Schlagrotor (30) antreibenden Haupantrieb (16) vorgesehen ist und mit dem der Schlagrotor (30) manuell oder motorisch gedreht wird.
Prallbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Oberflächenbereiche des Schlagrotors (30) ausgebildet sind, um als Referenz-Messabschnitt (36.1) verwendet zu werden.
Prallbrecher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlagrotor (30) so verstellt wird, dass einer der Referenz-Messabschnitte (36.1) dem Brechabschnitt (41.6) gegenübersteht, und dass die Lage des Schlagrotors (30), insbesondere die Winkelstellung des Schlagrotors (30) erfasst und an die Messeinrichtung übermittelt wird.
Prallbrecher nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass einer oder mehrere der Referenz-Messabschnitte (36.1) in Seitenansicht senkrecht auf die Drehachse (32) des Schlagrotors (30) die Form eines um die Drehachse (32) des Schlagrotors (30) umlaufenden Kreissegments aufweisen oder dass einer oder mehrere der Referenz-Messabschnitte (36.1) in Seitenansicht senkrecht auf die Drehachse (32) des Schlagrotors (30) eine sich in Umfangsrichtung des Schlagrotors (30) verändernde Querschnittsform, insbesondere die Form eines um die Drehachse (32) des Schlagrotors (30) umlaufenden spiralförmigen Bogensegments, bilden, und dass der radiale Abstand zumindest eines Teils der Oberflächenbereiche des Referenz-Messabschnitts (36.1) von der Drehachse (32) des Schlagrotors (30) in einer Speichereinheit der Messeinrichtung gespeichert sind.
Prallbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Messungen, vorzugsweise in gleichbleibenden zeitliche Abständen, durchgeführt werden, bei der das erste und das zweite Stellmaß ermittelt werden, und dass die Messeinrichtung in einer Recheneinheit aus den ermittelten Stellwerten die zu erwartende Restlebensdauer der Schlagleiste (35) und/oder der Prallschwinge (41) ermittelt.
Prallbrecher nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Recheneinheit ein Materialkennwert des zu zerkleinernden Materials zugeführt wird, und dass die Recheneinheit die Restlebensdauer der Schlagleiste (35) und/oder der Prallschwinge (41) unter Berücksichtigung des Materialkennwerts ermittelt.