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Vorrichtung zum Einstellen der Spaltweite an Kreiselbrechern Die Erfindung
bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einstellen der Spaltweite an Kreiselbrechern
mit am oberen Ende in einem Kugelgelenk gelagerter und mittels einer Ringmutter
auf dem Kugelkörper abgestützter, zusammen mit dem Brechkegel in senkrechter Richtung
einstellbarer sowie am unteren Ende kreiselnd bewegter Brechachse.
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Auf das innerhalb des Kugelkörpers verschiebbar gelagerte obere Ende
der Brechachse wird durch den Brechdruck eine erhebliche Zugbeanspruchung ausgeübt,
die häufig so stark ist, daß die Ringmutter, durch deren Drehung in der einen oder
anderen Richtung die Einstellung der Spaltweite vorgenommen wird, in ihrem Gewinde
infolge Überanstrengung des Materials so fest sitzt, daß sie von Hand oder durch
besondere Hilfsmittel nicht mehr gedreht werden kann und manchmal sogar zerstört
werden muß, um eine Änderung der Spalteinstellung zu ermöglichen.
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Da in vielen Fällen Änderungen der Spalteinstellungen häufig, manchmal
täglich, erforderlich sind, können sich erhebliche Betriebsstörungen ergeben.
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Schwierigkeiten treten bei der genannten, im übrigen sehr bewährten
Brecherbauart auch dadurch auf, daß eine Lockerung des Brechkegels, wenn er sich
durch Festkeilen unbrechbarer Körper im Brechmaul. festgesetzt hat, durch Drehen
der Ringmutter nicht herbeigeführt werden kann, so daß das ganze Brechmaul ausgetragen
werden muß.
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Handelt es sich um die Vergrößerung der Brechspaltweite, so kann diese
gewöhnlich durch einfaches Lösen der Ringmutter herbeigeführt werden, wobei Brechkegel
und Brechachse infolge Eigengewichtswirkung nach unten sinken. Nicht selten kommt
es aber vor, daß ein selbsttätiges Absinken nicht stattfindet und dieses durch Druckeinwirkung
auf den Brechkegel oder die Achse mit behelfsmäßigen Mitteln unterstützt werden
muß.
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Um diese Nachteile zu vermeiden, ist es an sich bekannt, die Brechkegelachse
zwecks Einstellung des Brechspaltes statt mittels einer Ringmutter durch andere,
insbesondere auch hydraulisch betätigte Mittel in ihrer Höhenlage zu verändern.
Hierdurch wird erreicht, daß eine Drehung der Ringmutter zur Spalteinstellung nicht
mehr erforderlich ist.
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Bei bekannten Anordnungen dieser Art ist aber entweder ein Kugelgelenk
nicht vorhanden oder das ganze Kugelgelenk macht die Höhenverstellung der Brechkegelachse
mit.
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Dabei verschiebt sich entsprechend der Schnittpunkt der geometrischen
Brechkegelachse mit der geometrischen Mantelachse, der mit dem Mittelpunkt des Kugelgelenks
zusammenfallen muß, nach oben oder unten, so daß Klemmungen entstehen müssen, wenn
der Winkel zwischen den beiden Achsen durch die exzentrische Lagerung der Brechkegelachse
am unteren Ende durch eine Exzenterbüchse, exzentrische Schrägflächen oder durch
Kugelflächen festgelegt ist.
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Dieser Nachteil tritt bei der erfindungsgemäßen Ausführung nicht ein,
die darin besteht, daß zwischen der Ringmutter und dem Kugelkörper in ihrer Länge
veränderbare Druckkörper vorgesehen sind. Das Kugelgelenk behält so seine Höhenlage
trotz Verschiebung der Brechkegelachse bei, eben dadurch, daß die veränderlichen
Druckkörper zwischen der Ringmutter und dem Kugelkörper angeordnet sind.
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Die Druckkörper bestehen aus an sich bekannten hydraulischen Druckeinheiten,
die über die benachbarten Ringflächen der Ringmutter und des Kugelkörpers verteilt
angeordnet sind und in an sich bekannter Weise durch Druckleitungen über einen Verteiler
mit einer Druckmittelquelle verbunden sind.
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Zur Unterstützung des durch Eigengewicht erfolgenden Absinkens des
Brechkegelkörpers nebst Brechachse nach Freigabe des Druckmittels ist eine kraftbetriebene
Vorrichtung zur Bewegung des Brechkegelkörpers nach unten vorgesehen.
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Zu diesem Zweck ist insbesondere die hydraulische Druckeinheit doppeltwirkend
ausgebildet, und bei Zuführung des Druckmittels durch eine zweite, am unteren Ende
des Zylinders angeordnete Zutrittsöffnung wird der Brechkegelkörper nach unten bewegt,
wobei der Kolben zugfest mit dem Kugelkörper verbunden ist und letzterer gegen eine
Bewegung nach oben durch einen Abfangring gesichert ist.
Die doppeltwirkende
Ausbildung hydraulischer Druckeinheiten ist bei Brechern an sich bekannt.
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Um beim Festsitzen des Brechers durch unbrechbare Körper die Verspannung
zwischen den Brecherteilen leichter lösen zu können, ist der Verteiler mit einem
Ventil für die Freigabe des auf das obere Ende des Kolbens einwirkenden Druckmittels
versehen. Zur Sicherung gegen Überlastungen sind ferner die Druckkörper gegenüber
dem Kugelkörper nicht unmittelbar abgestützt, sondern durch eine starke. dem normalen
Brechdruck entsprechend vorgespannte Feder.
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Hierdurch wird erreicht, daß der Brechkegel in an sich bekannter Weise
gegenüber unbrechbaren in das Brechmaul gelangenden Körpern ausweichen kann, ohne
daß hydraulische Mittel, die verschiedene Nebeneinrichtungen erfordern, notwendig
sind, und ohne daß der Kegelmantel abgefedert wird oder die Bauart des hier betrachteten
Kreiselbrechers geändert zu werden braucht.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung
von Ausführungsbeispielen.
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In der dazugehörigen Zeichnung zeigt F i g. 1. einen senkrechten Achsenschnitt
durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Kreiselbrecher, F i g. 2 eine Ansicht
der Kugelgelenklagerung der Achse von oben, F i g. 3 und 4 Teilachsenschnitte entsprechend
der F i g. 1 in teils übereinstimmender (F i g. 3), teils anderer (F i g. 4) Ausführungsform.
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Der Kreiselbrecher besteht aus einem Brechrumpf 1 (F i g. 1) mit dem
Brechmantel 2. Innerhalb des Brechmantels 2 ist der Brechkegel 3 angeordnet, welcher
zusammen mit dem Brechmantel 2 das Brechmaul 4 einschließt. Der Brechkegel 3 sitzt
undrehbar und unverschiebbar auf der Brechachse 5. Letztere ist mit ihrem oberen
Ende verschiebbar, aber undrehbar in einem Kugelkörper 6 gelagert und stützt sich
mit einer Ringmutter 7, die auf einem Gewinde 8 verschraubbar ist, auf der oberen
kingfläche 9 des Kugelkörpers 6 ab. Das untere zylindrische Ende 11 der Brechachse
ist von einer Exzenterbuchse 12 umgeben, welche im unteren Gehäuseteil 13 drehbar
angeordnet ist und über ein Kegelradpaar 14, 15 in Drehung versetzt werden kann.
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Dabei führt das untere Ende 11 der Brechachse kreiselnde Bewegungen
aus, welche infolge der Lagerung des Kugelkörpers 6 in einer Kugelbüchse 16 ermöglicht
werden. Letztere wird von einer Zweiarmtraverse 17 getragen, welche das Brechmaul
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überbrückt. Das obere Ende der Brechachse 5 ist nach oben durch einen sogenannten
Helm 18 abgeschlossen, dessen Innenraum nach Abnahme eines Deckels 19 zugänglich
ist.
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Erfindungsgemäß stützt sich nun die untere Ringfläche 21 (vgl. auch
F i g. 3) der Ringmutter nicht unmittelbar auf der oberen Ringfläche 9 des Kugelkörpers
6 ab, sondern zwischen Ringmutter 7 und Kugelkörper 6 sind in ihrer Länge veränderbare
Druckkörper vorgesehen. Diese sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als
hydraulische Zylinderkolbeneinheiten 23, 24 ausgebildet und zu mehreren in gleichen
Abständen über die Ringflächen 9, 21 verteilt angeordnet (F i g. 2).
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Jeder Zylinder 23 (F i g. 3) ist fest mit der Ringmutter 7 z. B. durch
Verschraubung verbunden. Der Kolben 24 ragt aus der unteren Endwandung des Zylinders
heraus und stützt sich an der Ringfläche 9 des Kugelkörpers 6 ab. Am oberen Ende
des Zylinders ist eine Zutrittsöffnung 25 für das Druckmittel vorgesehen, welches
insbesondere in Gestalt von COI durch einen Hochdruckschlauch 26 aus einem für alle
hydraulischen Einheiten gemeinsamen Verteiler 27 zugeführt wird, an dessen Anschlußstutzen
28 eine äußere Druckmittelquelle mittels Leitung anzuschließen ist.
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Soll die Spaltweite verringert werden, so ist es nur erforderlich,
dem Verteiler 27 das Druckmittel unter erhöhtem Druck zuzuleiten, wodurch das Heben
der Zylinder 23 und gleichzeitig der Ringmutter 7, der Brechachse 5 und des Brechkegels
3 verursacht wird. Ist die richtige Spaltweite erreicht, so wird das betreffende
Verteilerventil geschlossen, so daß der Brechkegel die eingestellte Spaltweite beibehält.
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Zwecks Vergrößerung der Spaltweite ist es nur erforderlich, das Druckmittel
in den hydraulischen Einheiten freizugeben, indem das betreffende Absperrventil
geöffnet wird, so daß Brechachse und Brechkegel unter ihrer Eigengewichtswirkung
wieder nach unten sinken, wobei eine entsprechende Druckmittelmenge in den Verteiler
zurückfließt. Sobald die gewünschte Spaltweitenvergrößerung erreicht ist, wird das
Absperrventil wieder geschlossen, so daß der Brecher auf die betreffende Spaltweite
wiederum fest eingestellt ist.
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Da es nun häufig vorkommt, daß Brechachse und Brechkegel bei <Öffnung
des genannten Ventils nicht oder nicht ausreichend selbsttätig absinken, ist eine
besondere Vorrichtung vorgesehen, durch welche das Absinken zwangläufig herbeigeführt
werden kann. Zu diesem Zweck ist bei der Ausführungsform nach F i g. 3 der Kolben
24 doppeltwirkend ausgebildet und der Zylinder 23 mit einer zweiten Zutrittsöffnung
29 versehen, durch welche das Druckmittel auch in den Zylinderraum unterhalb des
Kolbens 24 eingeführt werden kann. Das untere Ende des Kolbens 24 ist starr mit
dem Kugelkörper 6, z. B. durch die dargestellte Verschraubung 31, verbunden.
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Wird das Druckmittel durch die obere Zutrittsöffnung 25 eingeleitet,
so wird in der oben beschriebenen Weise der Brechkegel gehoben und die Spaltweite
verringert. Wird dagegen das Druckmittel durch die untere Zutrittsöffnung 29 zugeführt,
so wird auf die Ringmutter 7 und damit auf die Brechachse 5 und den Brechkegel ein
Druck nach unten ausgeübt, so daß die Gewichtswirkung dieser Teile unterstützt und
mit Sicherheit ihr Absinken sowie die gewünschte Brechspalterweiterung erreicht
wird.
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Bei diesem- Vorgang ist ein besonderes Ventil im Verteiler 27 zu betätigen,
das durch Hochdruckschläuche 32 mit den unteren Zutrittsöffnungen 29 verbunden ist.
Selbstverständlich ist bei Betätigung dieses Ventils gleichzeitig das Ventil für
die Druckmittelleitungen 26 zu öffnen.
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Diese Einrichtung kann mit Vorteil dazu benutzt werden, um den Brecher
beim Festsitzen durch Verkeilung von unbrechbaren Körpern im Brechraum wieder in
Gang zu bringen.
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Wird in einem solchen Falle durch die beschriebene Einrichtung auf
den Brechkegel ein hoher Druck ausgeübt, so kann die Verkeilung der Brecherteile
weitgehend entspannt werden und der Brecher unter Umständen sofort wieder in Betrieb
gesetzt werden.
Um zu verhindern, daß bei Druckbeanspruchungen auf
den Brecher der Kugelkörper 6 sich nach oben bewegt, ist der Kugelkörper durch Einsetzen
eines Abfangringes 33 gegen eine Bewegung nach oben gesperrt.
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Um Beschädigungen des Brechers durch urbrechbare Körper zu verhindern,
wird bei bekannten Brechern entweder der Brechrumpf oder die Brechachse federnd
abgestützt, derart, daß sie bei Auftreten von urbrechbaren Körpern unter Vergrößerung
des Brechraumes nach unten oder oben ausweichen können.
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Bei ausweichbaren Brechachsen wendet man häufig hydraulische Mittel
an, und man könnte daran denken, das beschriebene hydraulische System der Druckkörper
zu dem gleichen Zweck zu benutzen, indem an dem Verteiler ein Ventil für die Druckmittelleitungen
vorgesehen wird, das sich bei überschreitung eines bestimmten Druckes des Druckmittels,
z. B. durch Überwindung einer entsprechenden Feder, öffnet.
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Bei einer solchen Anordnung wären aber verschiedene Nebeneinrichtungen,
wie eine Pumpe und dazugehörige Schaltmittel, erforderlich, welche die Anlage unnötig
verwickelt und auch betriebsunsicher machen.
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Der konstruktive Aufbau der beschriebenen Spaltweiteneinstellungsvorrichtung
gibt nun die Möglichkeit, die Ausweichbarkeit der Brechachse in besonders einfacher
Form zu erreichen.
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Zu diesem Zweck ist nach F i g. 4 die Ringfläche 9, auf welcher sich
die Kolben 24 abstützen, gesondert an einem Ring 34 angeordnet, welcher an einer
zylindrischen Fläche 35 des Kugelkörpers 6 senkrecht geführt ist. In einem hohlzylindrischen
Einschnitt 36 des Kugelkörpers 6 ist eine starke mehrteilige Ringfeder 37 eingesetzt,
auf welche sich der Ring 34 oben aufsetzt. Durch Anziehen von Schraubenbolzen 38,
welche den Ring 34 mit dem Kugelkörper 6 verbinden, wird die Feder 37 unter eine
Vorspannung gesetzt, welche oberhalb der durch die Druckkörper 24 auf den Ring 34
ausgeübten normalen Brechdruckkräfte liegt, so daß die Auflagefläche 9 gewöhnlich
ihre dargestellte Normallage auch während des Brechbetriebes beibehält.
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Bei Auftreten urbrechbarer Körper im Brechraum kann sich der auf den
Ring 34 von den Kolben 24 ausgeübte Druck derart erhöhen, daß die Vorspannung der
Feder 37 überwunden wird und die Kolben 24 sich nach unten bewegen und demzufolge
die Brechachse und der Brechkegel nach unten ausweichen können.