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Kreiselbrecher mit hydraulischer Abstützung des Brechkegels Die Erfindung
bezieht sich auf Kreiselbrecher mit am oberen Ende kugelgelenkartig gelagerter und
am unteren Ende eine Exzenterbüchse kreisend geführter, axial verschiebbarer, den
Brechkegel tragender Brechkegelachse, die sich auf einen hydraulischen Druckraum
abstützt, der oben unmittelbar von der unteren Stirnfläche des kreisenden Endes
der Brechkegelachse begrenzt ist.
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Bei dieser bekannten Konstruktion stützt sich die untere Stimfläche
der Brechkegelachse auf dem hy-
draulischen Druckmittel ab, so daß unmittelbar
an der unteren Stirnfläche der Brechkegelachse durch die axiale Brechdruckkomponente
ein Geringstmaß an Reibung erzeugt wird.
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Bei der vorbekannten Konstruktion taucht das Achsenende abgedichtet
in einen Hohlzylinder mit abgeschlossenem Boden, und zwischen letzterem und der
Stirnfläche der Brechkegelachse ist der hydraulische Druckraum angeordnet. Der Hohlzylinder
ist jedoch in einer Exzenterbüchse drehbar gelagert und stützt sich auf deren Boden
ab. Erst dieser Exzenterbüchsenboden ist an gehäusefesten Flächen abgestützt, von
denen schließlich die axiale Brechdruckkomponente abgefangen wird, so daß zwischen
dem Hohlzylinder und der Exzenterbüchse einerseits und zwischen der Exzenterbüchse
und den gehäusefesten Flächen andererseits trotz der Abstätzung der Brechkegelachse
auf ein hydraulisches Druckmittel eine unter der Wirkung des gesamten Axialdruckes
der Brechkegelachse stehende erhebliche mechanische Reibungsarbeit an der Unterseite
der Exzenterbüchse und an der Unterseite des Hohlzylinders zu leisten -ist und ein
erhöhter Verschleiß zustande kommt. -
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
diesen Mangel zu beseitigen. Dies geschieht gemäß der Erfindung dadurch, daß der
hydraulische Druckraum im wesentlichen durch eine die axiale Brechdruckkomponente
überwiegend aufnehmende, nicht an der kreisenden und translatorischen
- Bewegung der Brechachse teilnehmenden, gehäusefesten Fläche abgeschlossen
ist.
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Dadurch wird nicht nur erreicht, daß die bei einer mechanischen Abstützung
des Achsenendes erforderlichen Paßflächen zwischen Achsenende und gehäusefestem
Teil wegfallen, sondern auch, daß sich die gesamte, durch die senkrechte Brechdruckkomponente
zwischen dem unteren Ende der Brechkegelachse und den abstützenden Gehäuseteilen
bewirkte Verlustarbeit auf die Reibung zwischen der unteren Stimfläche der Brechkegelachse
und dem Druckmittel des Druckraumes beschränkt.
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Die beschriebene Abstützvorrichtung für die Brechkegelachse ist mit
einer durch ein Handrad betätigten Einrichtung zur Verstellung der Brechspaltweite
verbunden.
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- Weitere Merkmale und Vorteile der, Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung. In
der Zeichnung zeigt F i g. 1 einen senkrechten Mittelschnitt durch einen
erfindungsgemäß ausgebildeten Kreiselbrecher, F i g. 2- den unteren Teil
des Schnittes nach F i g. 1
in größerem Maßstab.
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Auf einem konischen Teil der Brechkegelachse 1
(F i
g. 1) ist der Brechkegel 2 fest aufgezogen und bildet mit dem im Brechrumpf
3 -sitzenden Brechmantel 4 den Brechraum 5. Der Brechrumpf
3 ist unten durch ein Gehäuse 6 abgestützt, durch dessen Bodenwandung-7
ein Lagerkörper 8 für die Lagerung einer Exzenterbüchse 9 und die
hydraulischen Abstützmittel tritt und an ihr befestigt ist. Mit ihrem: oberen zylindrischen
Teil 11 ist die Brechkegelachse in- dem Kugelteil 12 eines Kugelgelenkes
13 verschiebbar geführt, dessen Lagerteil 14 von einer Traverse
15 getragen wird.
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Der Antrieb der Exzenterbüchse 9 erfolgt über ein Kegelradpaar
16 durch eine waagerecht gelagerte Welle 17 und -eine auf dieser sitzende
Riemenscheibe 18. Die Exzenterbüchse ist außen koaxial mit der P a ometrischen
Gehäuseachse 19 durch Wälzlager 21 in dem Lagerkörper 8 gelagert,
während das untere Ende der Brechkegelachse durch ein Wälzlager 22 gehalten wird,
das in einem zylindrischen Raum 23 der Exzenterbüchse 9 liegt, dessen
geometrische Achse 24 ebenso wie die Achse 19 durch den Mittelpunkt
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des Kugelgelenkes 13 läuft, aber gegenüber der Gehäuseachse
19 -leicht geneigt ist.- Bei der Drehung der Welle 17 bewegt sich
die Achse 24 um die Gehäuseachse 19 auf einem schlanken Kegelmantel, wobei
-sie kreisende Bewegungen ausführt.
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Der die Lagerung der Exzenterbüchse und den Kegelradantrieb enthaltende
Raum 26 ist durch eine
Kugelschalenlagerung 27, durch
deren Kugelschale ein zylindrischer Teil 28 der Brechkegelachse verschiebbar
hindurchtritt, gegen Staub abgedichtet. Die Exzenterbüchse 9 ist senkrecht
unverschiebbar in dem Lagerkörper 8 mittels eines Wälzlagers 29 gelagert.
Sie weist unterhalb des Wälzlagers 22 einen zylindrisehen Raum 31 auf, welcher
koaxial zu dem Zylinderraum 23 angeordnet ist. In diesen Raum greift abgedichtet
ein Fortsatz 32 ein, welcher fest mit dem unteren Ende der Brechkegelachse
verbunden -ist. Ein weiterer nach unten auf den Zylinderraum 31 folgender
Zylinderraum 33 der Exzenterbüchse 9 ist konzentrisch zur Gehäuseachse
19 angeordnet. In ihn greift von unten ein kolbenartiger Lagerkörper 34 abgedichtet
ein, welcher an einem Deckel 35 befestigt ist, der die untere öffnung des
Lagerkörpers 8 abschließt und einen Haltering 36 für das Wälzlager
29
einklemmt. In einem Hohlraum 37 des kolbenartigen Lagerkörpers 34
ist eine Steuerbüchse 38 verschiebbar gelagert. Diese ist am unteren Ende
mit Außengewinde 39 versehen, in das ein Muttergewinde eines unverschiebbar,
aber drehbar gelagerten Kegelrades 41 eingreift, welches durch ein Handrad 42 mittels
eines Kegelrades 43 gedreht werden kann, wobei die Steuerbüchse, welche gegen Drehung
gesichert ist, auf oder nieder bewegt wird.
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In einem Hohlraum 44. (F i g. 2) der Steuerbüchse
38 ist ein Steuerkolben 45 verschiebbar gelagert, welcher sich am unteren
Ende mittels einer Feder 46 an dem Boden des Hohlraumes 44 abstätzt und durch die
Feder 46 ständig mit seinem oberen Ende vorzugsweise unter Vermittlung einer Kugel
47 an die Unterfläche 48 des Fortsatzes 32 der Brechkegelachse angedrückt
wird, derart, daß er beim Auf- und Niederbewegen der Brechkegelachse 1 der
Unterfläche 48 ständig folgt.
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Die Brechkegelachse 1 mitsamt ihrem Fortsatz 32
wird
durch das in dem Druckraum 49, das ist der Raum zwischen der Unterfläche 48 und
der oberen ortsfesten Fläche 51 des Lagerkörpers 34, befindliche Druckmittel
abgestützt. Der Steuerkolben 45 weist eine Nfittelbohrung 52 auf, welche
oberhalb einer Abdichtung 53 Durchlässe 54 nach dem Druckraum 49 hat, während
er etwa auf halber Höhe durch Bohrungen 55 mit einer äußeren Ringnut
56 des Steuerkolbens in Verbindung steht- Mit der Ringnut 56
arbeitet
eine auf dem Steuerkolben gleitende Dichtungsfläche 57 zusammen, der eine
entsprechende Dichtungsfläche 58 am Außenumfang der Steuerbüchse
38 gegenüberliegt, welche an der Wandung des Hohlraumes 37 gleitet.
Begrenzt werden die Dichtungsflächen 57 und 58 durch eine Innenausdrehung
59 und eine Außeneindrehung 61 der Wand der Steuerbüchse
38. Die durch diese beiden Ausdrehungen gebildeten Ringfäume stehen über
radiale Bohrungen 62 miteinander in Verbindung.
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Die Zuleitung des Druckmittels von der nicht dargestellten Druckmittelquelle
erfolgt über eine Leitung 63, welche in den Hohlraum 37 mündet, und
zwar im Bereich der Außeneindrehung 61. Von dem Druckraum 49 zweigt eine
Leitung 64 ab, welche zu einem Rückschlagventil 65 führt, das in eine Ableitung
66
übergeht. Diese Ableitung 66 ist mit einer Ableitung 67 für
den oberen Teil des Hohlraumes 37 des Lagerkörpers 34 verbunden.
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Die beschriebene Anordnung arbeitet wie folgt: In der in F i
g. 2 dargestellten unteren Ruhelage der Steuerbüchse 38 verschließt
die Dichtungsfläche 57
die Ringnut 56, so daß das von der Druckmittelquelle
über die Leitung 63, die Eindrehung 61 und die Löcher 62 in
die Eindrehung 59 gelangende Druckmittel nicht in den Druckraum 49 eintreten
kann. Dabei nimmt die Brechkeaelachse 1 ihre unterste, der größten Weite
des Brechspaltes entsprechende Lage ein.
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Um den Brechspalt enger zu machen, wird die Steuerbüchse
38 durch das Handrad 42 entsprechend nach oben bewegt, wobei die untere Kante
der Dichtungsfläche 57 die Ringnut 56 mehr oder weniger freigibt und
das Druckmittel aus der Leitung 63 über die Eindrehungen 61, 59 die
Bohrungen 62, 55, 52 und 54 in den Druckraum 49 gelangt und die Brechkegelachse
1 zu heben beginnt.
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Der Bewegung des Brechkegels folgt der Steuerkolben 45 dank der Feder
46 nach, wobei die Ringnut 56 sich wieder in die Dichtungsfläche
57 hineinbewegt und von dieser abgeschlossen wird und die Aufwärtsbewegung
der Brechkegelachse 1 beendet wird.
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Soll die Brechkegelachse 1 zur Vergrößerung des Brechspaltes
wieder abwärts bewegt werden, so wird die Steuerbüchse 38 mittels des Handrades
42 nach unten bewegt. Dabei bleibt der Zugang des Druckmittels zum Druckraum 49
über die Ringnut 56 gesperrt, dagegen wird über die Bohrungen 54,
52 und 55 der Druckraum 49 mit dem Hohlraum 37 des Lagerkörpers
34 verbunden, so daß das Druckmittel aus dem Druckraum 49 über die Ableitung
67 entweichen kann und sich dementsprechend die Brechkegelachse
1 senkt.
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Tritt eine Überlastung des Brechers, z. B. durch Hineingelangen von
unbrechbaren Gegenständen in den Brechraum ein, so sucht sich die Brechkegelachse
1 entgegen dem Druck des Druckraumes 49 nach unten zu bewegen. Hat der Druck
im Druckraum eine unzulässige Höhe erreicht, so öffnet sich das Rückschlagventil
65 und läßt einen entsprechenden Teil des Druckmittels des Druckraumes 49
durch die Ableitung 66 entweichen. Durch die dabei bewirkte Abwärtsbewegung
des Steuerkolbens 45 entgegen der Wirkung der Feder 46 gelangt die untere Begrenzung
der Ringnut 56 unter die untere Kante der Dichtungsfläche 57, so daß
das Druckmittel wieder Zutritt zu dem Druckraum 49 -über die Eindrehungen
59, 61 und die Bohrungen 55, 52 und 54 erlangt und sofort nach Aufhören
der Überlastung die Brechkegelachse wieder gehoben wird, und zwar so weit, bis die
Ringnut 56 wieder symmetrisch zur Dichtungsfläche 57 steht und von
ihr abgedeckt wird.
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Die Brechkegelachse 1 stellt sich also nach überlastungen selbsttätig
in die Höhenlage wieder ein, die sie vor Beginn der Überlastung gehabt hat.
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Außerdem ist ersichtlich, daß jeder Höhenlage der Steuerbüchse
39 eine bestimmte Höhenlage der Brechkegelachse 1 zugeordnet ist.