DE1075927B - Kegelbrecher mit Labyrinthdichtungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Kegelbrecher zum Zerkleinern von Mineralien, beispielsweise von Gesteinen oder Erzen. Bei dieser Zerkleinerungsart entsteht sehr viel feiner Staub, vor dem die verschleißempfindlichen Getriebeteile des Brechers sorgfältig geschützt werden müssen.

Es ist bereits ein Kegelbrecher bekannt, dessen Brechrumpf mit Hilfe einer pneumatischen Vorrichtung so· gehalten ist, daß er nach oben ausweicht, wenn nicht brechbares Gut, z. B. ein Metallstück, in den Brechspalt gerät. Der Kegelbrecher besitzt ferner Labyrinthdichtungen, welche zwischen der Exzenterbüchse und dem Brechkegel sowie zwischen der Exzenterbüchse und dem Brechergehäuse angeordnet sind. Die Teile der Labyrinthdichtung, welche zwischen der Exzenterbüchse und dem Brechkegel angeordnet ist, sind fest mit der Exzenterbüchse bzw. dem Brechkegel verbunden. Diese bekannte Labyrinthdichtung kann nur bei einem Kegelbrecher verwendet werden, dessen Brechrumpf nachgiebig gelagert ist. Bei Kegelbrechern mit nachgiebig gelagertem Brechkegel würden dagegen im Falle eines Ausfederns des Brechkegels die beiden Hälften der Labyrinthdichtung zunächst ineinandergeschoben und beim Zurückgehen wieder auseinandergezogen werden. Schon bei dem Zusammenschieben kann eine Beschädigung der Dichtungsteile eintreten. Außerdem wird aber beim Auseinanderziehen der Dichtungshälften mit Staub beladene Luft durch die Labyrinthdichtung angesogen, so daß ein sicherer Schutz der Getriebeteile des Brechers vor Staub nicht gewährleistet ist.

Während des Betriebes des Brechers wird der Brechkegel überwiegend an derjenigen Seite belastet, an welcher sich jeweils der engste Spalt zwischen ihm und dem Brechmantel befindet. Dies wirkt sich infolge des Lagerspieles zwischen der Exzenterbüchse und dem Brechkegel auf die dort angebrachte Labyrinthdichtung so aus, daß diejenige Hälfte, welche mit dem Brechkegel fest verbunden ist, nicht zentrisch zu derjenigen Hälfte, welche an der- Exzenterbüchse angebracht ist, läuft. Infolgedessen ändern sich bei jedem Umlauf der Exzenterbüchse fortwährend die Spaltweiten der Labyrinthdichtung, und diese beginnt zu pumpen, d.h. Luft von außen anzusaugen. Dieser Vorgang wird durch unregelmäßige Belastungsstöße des Brechers, die sich im Betrieb nicht vermeiden lassen, noch verstärkt. Auch hierbei besteht die Gefahr, daß mit Staub beladene Luft durch die Labyrinthdichtung angesogen wird und sich der Staub an den Spalten der Dichtung absetzt. Dies führt zu einem hohen Verschleiß der Dichtungsteile, wodurch ein sicherer Staubschutz des Brechergetriebes nicht mehr gegeben ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kegelbrecher zu schaffen, bei dem diese Nachteile ver-Kegelbrecher mit Labyrinthdichtungen

Anmelder:

Klöckner-Humboldt-Deutz

Aktiengesellschaft,
Köln-Deutz, Mülheimer Str. 149/155

Dr.-Ing. Georg Baron, Köln-Sülz,

Dr.-Ing. Hanns Decker, Köln-Rath,

und Helmut Stöckmann, Wesseling (Bez. Köln),

sind als Erfinder genannt worden

mieden werden und ein sicherer Schutz der Getriebeteile vor Staub gewährleistet ist. Diese Aufgabe wird bei einem Kegelbrecher mit je einer Labyrinthdichtung zwischen Exzenterbüchse und dem Brechkegel sowie zwischen der Exzenterbüchse und dem Brechergehäuse, wobei die eine Hälfte derjenigen Labyrinthdichtung, welche zwischen der Exzenterbüchse und dem Brechkegel liegt, fest mit der Exzenterbüchse verbunden ist, dadurch gelöst, daß die andere Hälfte dieser Labyrinthdichtung mittels eines Lagers mit Abstand von den benachbarten Teilen des Brechkegels auf der Exzenterbüchse drehbar gelagert und über eine oder mehrere Mitnehmereinrichtungen, welche den axialen und radialen Bewegungen des Brechkegels Rechnung tragen, mit dem Brechkegel zwecks Mitnahme verbunden ist, wobei zwischen dieser Hälfte der Labyrinthdichtung und dem Brechkegel eine elastische Dichtung, z. B. eine Manschette, vorigesehen ist. Die Angabe, daß die eine Labyrinthdichtung zwischen der Exzenterbüchse und dem Brechkegel und die andere zwischen der Exzenterbüchse und dem Brechergehäuse angeordnet ist, ist nicht streng räumlich aufzufassen, sondern soll besagen, daß die Dichtungen so' angeordnet sind, daß sie den Raum zwischen der Exzenterbüchse und dem Brechkegel bzw. dem Brechergehäuse gegen das Eindringen von Staub abdichten.

Bei dem Kegelbrecher gemäß der Erfindung ist die obere Hälfte derjenigen Labyrinthdichtung, welche zwischen der Exzenterbüchse und dem Brechkegel angeordnet ist, nicht fest mit dem Brechkegel verbunden, sondern auf der Exzenterbüchse direkt oder mittelbar und drehbar gelagert. Infolge dieser besonderen An-

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Ordnung ist eine konzentrische Lagerung der oberen und unteren Labyrinthdichtungshälfte bei allen Bewegungen des Brechkegels gewährleistet, und es kann kein Pumpen der Dichtung eintreten. Es wird also ein sicherer Schutz der Getriebeteile des Brechers vor Gesteinsstaub erreicht. Außerdem kann diese Dichtung sowohl bei einem Kegelbrecher mit nachgiebig gelagertem Brechrumpf als auch bei einem Kegelbrecher mit nachgiebig gelagertem Brechkegel und bei jeder Form des Brechkegels angewendet werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, und zwar zeigt

Fig. 1 einen Kegelbrecher im Querschnitt mit der Abdichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 Einzelheiten der Abdichtung im vergrößerten Maßstab,

Fig. 3 Einzelheiten einer anders ausgebildeten Abdichtung.

Der Kegelbrecher besteht im wesentlichen aus einem unteren Gehäuseteil 6 sowie einem darauf befestigten kegeligenBrechrumpf 1 mit dem Brechmantel 2. Innerhalb des Brechmantels ist ein Brechkegel 4 mit darauf befestigtem Arbeitsmantel 3 gelagert. Der Brechkegel ist unten an der äußeren Mantelfläche einer Exzenterbüchse 5 gleitbar geführt. Die Achse B (geometrische Brechkegelachse) ist zur Achsel (geometrische Brecherachse) des Gehäuses schwach geneigt. Die beiden Achsen schneiden sich im Punkt S. An der Exzenterbüchse ist unten ein Kegelzahnrad 15 befestigt. Es kämmt mit einem weiteren Kegelzahnrad 8, welches auf einer im unteren Gehäuseteil 6 gelagerten Antriebswelle? befestigt ist. Die Exzenterbüchse stützt sich nach unten über ein Wälzlager 26 auf der Nabe 9 des unteren Gehäuseteiles 6 ab.

Der Brechkegel ist mit der Kugelkalotte 17 in einer Kugelschale eines Verstellkolbens 14 gelagert, welcher in einer Bohrung einer feststehenden Königsachse 10 axial verschiebbar gehalten ist. Der Verstellkolben wird von einer Ringfeder 11 getragen, die ein Ausweichen des Brechkegels nach unten ermöglicht, sobald ein nicht zerkleinerbares Stück, z. B. ein Metallstück, in den Brechspalt gelangt. Die Spaltweite zwischen dem Brechkegel 3, 4 und dem Brechmantel 2 kann durch Heben und Senken des Brechkegels mit Hilfe der Spindel 13 verstellt werden. Auf dem Kegelzahnrad 15, welches am unteren Ende der Exzenterbüchse verschraubt ist, ist ein Ring 20 befestigt, der so hoch gezogen ist, daß er den unteren zylindrischen Teil 21 des Brechkegels umschließt. Zwischen dem Ring 20, der also mit der Exzenterbüchse 5 fest verbunden ist, und einem flachen zylindrischen Ansatz 25 des Brechergehäuses ist eine ringförmige Labyrinthdichtung vorgesehen. Sie besteht aus einer unteren Hälfte 26, die auf dem Ansatz 25 befestigt ist und oben zwei oder mehr ringförmige, mit Abstand voneinander angeordnete Stege 27 aufweist. In die Nuten zwischen diesen Stegen greifen entsprechende Stege 28 der oberen Hälfte 29 der Labyrinthdichtung. Die obere Hälfte 29 ist auf dem Ring 20 befestigt, welcher über das Kegelzahnrad 15 mit der Exzenterbüchse 5 fest verbunden ist und mit ihr umläuft. Beide Dichtungshälften 26 und 29 sind koaxial zu der vertikalen geometrischen Brecherachse A angeordnet, d. h., die Achsen der durch die Stege der Dichtung gegebenen Zylinder fallen mit der Brecherachse A zusammen.

Auf dem Ring 20 ist mittelbar eine weitere Labyrinthdichtung angeordnet, welche den Raum zwischen der Exzenterbüchse und dem Brechkegel abdichtet. Die untere Hälfte 30 dieser Labyrinthdichtung ist auf der Dichtungshälfte 29 befestigt und läuft mit der Exzenterbuchse um. Auf der Dichtungshälfte 30 ist die obere Hälfte 31 der Labyrinthdichtung drehbar gelagert. Dazu ist an der Innenseite der unteren Dichtungshälfte 30 ein Lagerring 32 mit winkelförmigem Querschnitt befestigt. Der vertikale Schenkel dieses Ringes ist an dem unteren Teil seiner Innenfläche mit Gewinde versehen, in das ein weiterer Lagerring 33 eingeschraubt ist. Zwischen dem horizontalen Schenkel des Lagerringes 32 und dem Lagerring 33 ist ein Lager angeordnet, welches in vorteilhafter Weise als Drahtkugellager ausgebildet ist. Dieses besteht aus vier ringförmigen Laufdrähten 34, zwischen denen die von dem Käfig 35 auf Abstand gehaltenen Kugeln 36 umlaufen. Die Lauf drähte 34 sind in entsprechenden Aussparungen der Lagerringe 32 und 33 und eines weiteren Lagerringes 39 gehalten, so daß der Lagerring 39 von dem Kugellager getragen wird. Auf dem Lagerring 39 ist mit Hilfe von Schrauben die obere Hälfte 31 der Labyrinthdichtung befestigt. Der lichte Durchmesser des Lagerringes 39 und der oberen Hälfte 31 der Labyrinthdichtung ist so groß gewählt, daß im Betrieb des Brechers immer ein Abstand a zwischen diesen Teilen und dem zylindrischen Teil 21 des Brechkegels 4 besteht.

Die beiden Hälften 30 und 31 der Labyrinthdichtung sind koaxial zu der schrägliegenden geometrischen Kegelachse B angeordnet und auf ihren einander gegenüberliegenden Flächen mit ringförmigen Stegen 37 bzw. 38 versehen. Die Stege 37 der oberen Dichtungshälfte 31 greifen mit Abstand zwischen die Stege der unteren Hälfte 30. Infolge der erfindungsgemäßen Lagerung der oberen Hälfte 31 ist gewährleistet, daß diese bei allen Bewegungen des Brechkegels immer konzentrisch zu der unteren Dichtungshälfte 30 verläuft und damit der Abstand der Stege 37 von den Stegen 38 konstant bleibt. Ein Pumpen der Dichtung kann deshalb nicht eintreten.

Die obere Hälfte 31 der Dichtung ist über eine Mitnehmereinrichtung mit dem Brechkegel verbunden. Diese besteht in vorteilhafter Weise aus einem Zapfen 42, welcher an der Unterseite des Brechkegels befestigt ist und mit einem Anschlag 41 der oberen Dichtungshälfte 31 im Eingriff steht. Auf diese Weise wird bewirkt, daß die obere Dichtungshälfte 31 nicht mit der Exzenterbüchse umläuft, sondern von dem Brechkegel festgehalten wird und nur die Umdrehungen des Brechkegels ausführt. Die Bewegungen, die der Brechkegel in Richtung seiner Achse und radial hierzu ausführt, werden dagegen nicht auf die obere Dichtungshälfte 31 übertragen, da sich der Zapfen 42 mit Bezug auf den Anschlag 41 in diesen Richtungen frei bewegen kann.

Statt des Anschlages 41 kann an der oberen Hälfte 31 der Labyrinthdichtung auch ein Ring oder eine Gabel befestigt sein, welche den Stab 42 mit so viel Spiel umschließt, daß axiale und radiale Bewegungen des Brechkegels nicht auf die Dichtungshälfte 31 übertragen werden.

Die obere Hälfte 31 der Labyrinthdichtung ist mit einem nach oben ragenden ringförmigen Ansatz 43 versehen, um den eine Manschette 44 aus Filtertuch gelegt ist. Das untere Ende der Manschette wird mit Hilfe einer Schelle 45 fest an den Ansatz 43 gepreßt. An ihrem oberen Ende ist die Manschette mit Hilfe des Klemmringes 46 an der Unterseite des Brechkegels 4 festgehalten. Die Manschette hat die Aufgabe, den Raum zwischen dem oberen Teil der Labyrinthdichtung und dem Brechkegel gegen das Eindringen von Staub abzudichten, und ihre Länge ist so gewählt,

daß sie vertikale Bewegungen des Brechkegels, die "beim "Eindringen von nicht zu zerkleinerndem Gut, z. B. von Metallstücken, in dem Brechspalt auftreten, und eine Nachstellung des Brechkegels bei Verschleiß zuläßt.

An beiden Labyrinthdichtungen des Kegelbrechers sind nicht gezeichnete Einrichtungen vorgesehen, mit deren Hilfe es möglich ist, die Labyrinthgänge zwischen den Dichtungshälften mit Fett oder öl zu füllen.

Ein Schutz der Staubmanschette und Labyrinthdichtungen selbst vor Beschädigungen durch gröberes Brechgut wird vorteilhaft durch einen zylindrischen Mantel 49 bewirkt, welcher an der Unterseite des Brechkegels befestigt ist und bis über die Labyrinthdichtung, welche zwischen der Exzenterbuchse und dem Brechkegel angeordnet ist, hinabragt.

Die Wirkungsweise des Kegelbrechers ist folgende: Das Gut gelangt durch eine Aufgabevorrichtung auf den Teller 19 und von dort in den ringförmigen Brechraum 50. Unter der Taumelbewegung des Brechkegels wird das Gut zwischen dem Brechkegel und dem Brechmantel zerkleinert und fällt nach unten durch eine Öffnung 51 im Boden des Gehäuses heraus und kann somit abgeführt werden. Wenn nicht brechbare Stücke, beispielsweise Metallstücke, in den Kegelbrecher gelangen, federt der Brechkegel nach unten aus. Der Ausweichweg des Brechkegels ist durch die Bemessung der Feder 11 bestimmt. Um Maschinenschaden zu vermeiden, kann, wenn das nicht brechbare Stück trotz des somit erweiterten Brechraumes nicht durch den Brechraum fällt, eine weitere nicht gezeichnete Sicherung, z. B. eine Rutschkupplung, am Antrieb des Brechers angebracht werden.

In dem Ausführungsbeispiel sind die Labyrinthdichtungen so angebracht, daß die Achsen der durch ihre Stege und Nuten gegebenen Zylinder mit den geometrischen Brecherachsen A oder B zusammenfallen. Man kann die Labyrinthdichtungen aber auch so ausbilden, daß ihre Stege Ringscheiben bilden, die übereinander in Ebenen liegen, welche senkrecht auf den geometrischen Brecherachsen stehen. Solche Dichtungen sind in Fig. 3 dargestellt. Die Bezugszeichen in Fig. 3 kennzeichnen die gleichen Gegenstände wie in Fig. 1 und 2. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Labyrinthdichtungen stehen diejenigen Ringscheiben, welche durch die Stege 37 und 38 der zwischen Exzenterbüchse und Brechkegel angeordneten Labyrinthdichtung gegeben sind, senkrecht auf der Brechkegelachse B, während die durch die Stege 27 und 28 der anderen Labyrinthdichtung gebildeten Ringscheiben senkrecht auf der Brecherachse A stehen.

Die einzelnen Hälften der Labyrinthdichtungen können auch in vorteilhafter Weise aus zwei oder mehreren Segmenten zusammengesetzt sein. Dadurch wird ein leichterer Einbau der Dichtungen und einfächer Austausch bei Verschleiß ermöglicht. Bei dem Kegelbrecher gemäß Fig. 3 ist eine derartige Ausführung zumindest der jeweils äußeren Dichtungshälften erforderlich, um die Dichtungen ein- und ausbauen zu können.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Kegelbrecher mit je einer Labyrinthdichtung zwischen der Exzenterbüchse und dem Brechergehäuse sowie zwischen der Exzenterbuchse und dem Brechkegel, wobei die eine Hälfte derjenigen Labyrinthdichtung, welche zwischen der Exzenterbüchse und dem Brechkegel angeordnet ist, fest mit der Exzenterbüchse verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Hälfte (31) dieser Labyrinthdichtung mittels eines Lagers (36) mit Abstand (a) von den benachbarten Teilen des Brechkegels (4) auf der Exzenterbuchse drehbar gelagert und über eine oder mehrere Mitnehmereinrichtungen (41, 42), welche den axialen und radialen Bewegungen des Brechkegels Rechnung tragen, mit dem Brechkegel zwecks Mitnahme verbunden ist, wobei zwischen dieser Hälfte (31) der Labyrinthdichtung und dem Brechkegel (4) eine elastische Dichtung (44), z.B. eine Manschette, vorgesehen ist.

2. Kegelbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Mitnehmereinrichtung an dem Brechkegel ein Zapfen (42) befestigt ist, der mit einem Anschlag (41) derjenigen Dichtungshälfte (31) im Eingriff steht, welche drehbar auf der Exzenterbuchse gelagert ist.

3. Kegelbrecher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (36) von dem die von dem Brechkegel mitgenommene Hälfte (31) der zwischen der Exzenterbüchse und dem Brechkegel vorgesehenen Labyrinthdichtung getragen wird, zwischen den beiden Hälften (30, 31) dieser Labyrinthdichtung vorgesehen ist.

4. Kegelbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (36), von dem die von dem Brechkegel mitgenommene Hälfte (31) der zwischen der Exzenterbuchse und dem Brechkegel vorgesehenen Labyrinthdichtung getragen wird, als Drahtkugellager ausgebildet ist.

5. Kegelbrecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Dichtung (44) als Filtertuchmanschette ausgebildet ist.

6. Kegelbrecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Exzenterbüchse (5) ein die Exzenterbuchse umschließender Ring (20) fest verbunden ist, welcher die eine Hälfte (29) der zwischen der Exzenterbüchse und dem Brechergehäuse vorgesehenen Labyrinthdichtung sowie die zwischen der Exzenterbuchse und dem Brechkegel vorgesehene Labyrinthdichtung (30, 31) trägt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
"USA.-Patentschrift Nr. 2 680571.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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