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Hammerbrecher Hammerbrecher dienen im Gegensatz zu Hammermühlen der
Zerkleinerung von Hartstoffen, z. B. Steinen, und müssen daher sehr widerstandsfähig
sein, dürfen nicht zu leicht sein und sollen möglichst unbegrenzt drehbewegliche
Hämmer haben, da diese im Interesse einer ausreichenden Lebensdauer des Schlagwerks
nachgeben können müssen, wenn ein Schlag zur Zertrümmerung des Mahlgutes nicht ausreicht.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in der Schaffung
eines Schlagwerks, das bei der Fähigkeit, Spitzenstöße federnd aufzunehmen, ausreichend
steif ist, wobei die Mittel zur Erzielung dieser Eigenschaft nicht im Achsbereich
anzuordnen sind, weil der kleinen wirkenden Radien wegen sehr hohe Konstruktionsgewichte
anzuwenden wären. Das Schlagwerk soll außerdem einfach demontierbar sein und im
übrigen eine Einzelauswechslung der Hämmer gestatten.
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Diese Bedingungen werden von Hammerbrechern, bei denen in mehrfacher
axialer Wiederholung zwischen je zwei Scheiben unbegrenzt schwenkbare Hämmer sowie
Zwischenstücke angeordnet sind, dadurch erfüllt, daß die Zwischenstücke auf dem
gleichen Teilkreiszylinder wie die Hammerbolzen angeordnet sind und sowohl in Axialrichtung
als auch in Umfangrichtung die Zwischenstücke und die Hämmer abwechselnd einander
folgen.
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Durch diese Anordnung wird bei der Verspannung eine wellige Verformung
der Scheiben aus ihrer Ebene heraus nach beiden Richtungen erzielt mit der Wirkung,
daß die Verspannung weitestmöglich von der Achse radial entfernt erfolgt. Damit
wird eine große Festigkeit erzielt, die der welligen Verformung der Scheiben wegen
zähhart und dadurch zum gefahrlosen Auffangen von Stoßspitzen geeignet ist. Außerdem
wird durch die Anordnung der Abstandsbuchsen und Hammerachsen auf demselben Teilkreiszylinder
ein einfacher Aufbau des Schlagwerkes erzielt.
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Da zwischen Weichmahlgut und Hartmahlgut nicht scharf zu unterscheiden
ist, muß auch der Stand der Technik der Hammermühlen berücksichtigt werden. Unter
den bekannten Ausführungsarten solcher Hammermühlen befindet sich eine, bei der
mehrere begrenzt schwenkbare Hämmer peripher und axial nebeneinander angeordnet
sind, wobei sich zwischen den Hämmern zweier Vertikalebenen Scheiben befinden, die
mittels durchgehender, achsparalleler Bolzen unter Einfügung von Zwischenstücken
miteinander verspannt sind. Gegenüber dem Schlagwerk nach der Erfindung weist die
Hammermühle der genannten Art die Nachteile auf, daß die Scheiben des Schlagwerks
nicht unter eigener Deformierung miteinander verspannt sind, daß also die für Hammerbrecher
unbedingt erforderliche Festigkeit fehlt, daß die Verspannungsmittel nicht auf dem
größtmöglichen Radius untergebracht sind und somit einen besonderen Aufwand an Konstruktion
und Material erfordern, und daß schließlich die Hammerachsen und die Abstandsstücke
nicht auf demselben Teilkreiszylinder liegen, was ebenfalls einen Mehraufwand an
Konstruktionsmitteln bedingt. Bei den bekannten Hammermühlen, bei denen nur ein
Teil der Scheiben von der sechskantig ausgebildeten Welle mitgenommen wird, ist
außerdem nachteilig, daß keine feste Verspannung des Schlagwerks gegen die Welle
erzielt wird. Dies wird aber gerade bei dem Hammerbrecher nach der Erfindung dadurch
erreicht, daß die axiale Verspannung der Scheiben über die Welle erfolgt, was z.
B. durch einen sich an der Welle abstützenden Druckring geschehen kann, von dem
aus auf die eine Außenscheibe gedrückt wird, während die andere Außenscheibe sich
gegen einen Wellenbund abstützt. So werden die gesamten Biegebeanspruchungen fast
nur vom Schlagwerk aufgenommen, während die Welle in ihrem durch das Schlagwerk
sich hindurch erstreckenden Teil vornehmlich auf Zug in Anspruch genommen wird,
um den Verspannungskreis zu schließen.
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Es sind weiterhin Hammermühlen bekannt, bei denen die Scheiben, zwischen
denen die Hämmer angeordnet sind, unmittelbar an der Achse gegeneinander verspannt
sind. Dies hat den Nachteil, daß die Scheiben in ihren Außenbereichen leicht federnd
sind und dadurch den Hämmern eine zusätzliche unerwünschte Seitenbeweglichkeit ermöglichen.
Andererseits ist der um die Achse herum massierte Werkstoffaufwand groß im Verhältnis
zu der damit erzielten Festigkeitswirkung.
Das Schlagwerk nach der
Erfindung bietet auch noch in vorteilhafter Weise die Lagerung der Hammerachsen
in den als Buchsen ausgebildeten Zwischenstücken, die in den Schlagwerksscheiben
sitzen, und stellt also insgesamt eine besonders günstige Lösung dar, bei der mit
wenigen Mitteln große Leistungsfähigkeit und einfacher Betrieb ermöglicht werden.
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Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispieles beschrieben,
das in der Zeichnung dargestellt ist; darin zeigt Abb. 1 einen Längsschnitt durch
das erfindungsgemäß ausgebildete Schlagwerk, Abb. 2 einen Querschnitt in einer Ebene,
die durch die abgeknickten Pfeile der Abb. 1 gekennzeichnet ist und Abb.3 einen
Teil eines abgewickelten Schnitts durch den Teilkreiszylinder der Hammerbolzen.
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Das Schlagwerk besteht aus der Welle 1 bis 4 mit den darauf angeordneten
Verspannungsmitteln 5 bis 7, den Scheiben 11 bis 16, den Hämmern 17 bis 21, den
Zwischenbuchsen 22 bis 26 sowie den Hammerbolzen 9. Hämmer und Zwischenbuchsen sind
je dreifach vorhanden und gleichmäßig auf dem Umfang verteilt. Sowohl in Umfangsrichtung
als auch in Achsrichtung folgt also stets ein Hammer einer Zwischenbuchse, woraus
sich zwangläufig ergibt, daß die Zwischenbuchsen 22 zwischen den Scheiben 11 und
12 gegen die Zwischenbuchsen 23 zwischen den Scheiben 12 und 13 insgesamt je um
60° gegeneinander versetzt sind. Gegen die Zwischenbuchsen 23 zwischen den Scheiben
12 und 13 sind die Buchsen 24 zwischen den Scheiben 13 und 14 wiederum um jeweils
60° versetzt und so geht es weiter bis zu den Zwischenbuchsen 26 zwischen der Scheibe
15 und der Endscheibe 16 des Schlagwerks. In entsprechender Weise sind die Hämmer
17 zwischen den Scheiben 11 und 12 gegenüber den Buchsen 22 um 60° gegeneinander
versetzt.
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Das Schlagwerk wird so zusammengesetzt, das zunächst die Endscheibe
11 auf dem Sechskant 3 der Welle aufgesetzt wird, worauf die Zwischenbuchsen 22
eingesetzt werden; darauf wird die Scheibe 12 aufgesetzt und in diese die Zwischenbuchsen
23; auf diese Weise wird Scheibe nach Scheibe bis zur Endscheibe 16 aufgesetzt.
Dann folgt der Druckring 5, der zunächst die Endscheibe 16 berührt. Nach Einfügung
des zweiteiligen Ringes 7 in die Nut 4' der Welle 4 werden die Schrauben 6 in den
Druckring 5 eingesetzt und dieser von der Endscheibe 16 abgedrückt, bis der Druckring
an dem zweiteiligen Ring 7 anliegt. Von diesem Moment an wird durch weiteres Anziehen
der Schrauben 6 das gesamte Schlagwerk unter der Verformung der einzelnen Scheiben
in den gewünschten Verspannungszustand gesetzt. Die durch die Schrauben 6 auf die
Endscheibe 16 übertragene Kraft wird von dieser über die drei Zwischenbuchsen 26
auf die Scheibe 15 übertragen, geht dann unter einer Winkelversetzung von
60' über die drei Zwischenbuchsen 25 auf die Scheibe 14 und so weiter bis
zur anderen Endscheibe 11, die sich gegen den Bund 2 der Welle anlegt, über die
dann der Verspannungskreislauf bis zum doppelteiligen Ring 7 wieder geschlossen
wird. In das so verspannte Schlagwerk können nun die Hammerbolzen 9 eingesteckt
und die Hämmer 17 bis 21 aufgefädelt werden. Die Hammerbolzen 9 werden durch übliche
Sicherungsmittel 8', 8" axial gesichert. Von allen Scheiben 11 bis 16 braucht nur
eine die Umfangskraft zu übertragen, was in dem gezeigten Beispiel die Endscheibe
11 ist, die auf dem Sechskant 3 der Welle sitzt. Alle anderen Scheiben brauchen
nicht auf der Welle zentriert zu sein, was bei den inneren Scheiben 12 bis 15 dargestellt
ist. Auch die Endscheibe 16 brauchte nicht zentriert zu sein; aus Gründen einer
einfacheren Montage ist es aber wünschenswert, die Zentralbohrung dieser Scheibe
mit geringem Spiel gegenüber der Welle 4 auszuführen.
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Wie aus der Querschnittszeichnung rechts zu ersehen ist, sitzen sämtliche
Achsen der Hämmer, der Zwischenbuchsen und damit der Hammerbolzen auf demselben
Teilkreiszylinder 10; wodurch die eingangs erwähnte, außerordentlich günstige Anordnung
des Schlagwerks ermöglicht wird.
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In der Abb. 3 ist die bei der Verspannung auftretende Verformung des
Schlagwerkes in übertriebener Darstellung zu sehen. Die eingezeichneten Pfeile stellen
den Kraftverlauf dar. Die Abbildung macht deutlich, daß das Schlagwerk bei der Verspannung
kürzer wird; es handelt sich dabei aber stets nur um einige zehntel Millimeter je
Scheibe.