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Backenbrecher Die Erfindung bezieht sich auf einen Backenbrecher,
bestehend aus einer mechanisch angetriebenen Brechbacke und einer hydraulisch abgestützten
Gegenbacke, die zum Schutz gegen Überlastungen infolge unbrechbaren Gutes ausweichen
kann.
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Bei einem bekannten Backenbrecher dieser Bauart wird bei Überschreiten
eines bestimmten Brechdruckes infolge Eindringens von unbrechbaren Bestandteilen
in den Brechspalt die Brechbacke entgegen dem Arbeitsdruck zurückgedrückt. Hierbei
ist jedoch von Nachteil, daß die Brechbacke ständig, d. h. auch während des Ausweichvorganges,
unter gleichbleibendem Brechdruck gehalten wird, so daß dadurch sehr leicht unbrechbare
Bestandteile zwischen Brechbacke und der Brechwand eingeklemmt werden und den weiteren
Betrieb des Brechers stören. Um die unbrechbaren Bestandteile aus dem Brechspalt
zu entfernen, muß in den meisten Fällen der Brecher stillgesetzt werden, was jedoch
mit erheblichem Arbeits-, Zeit- und Kostenaufwand verbunden ist.
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Ferner ist ein Backenbrecher mit einer hydraulisch angetriebenen Brechbacke
vorgeschlagen worden, die gegen eine im Maschinengestell fest gelagerte Brechwand
bewegt wird. Bei dieser Brechvorrichtung wird zwar bei Eindringen eines Fremdkörpers
die Brechbacke langsam zurückgeschoben, jedoch erfolgt diese Ausweichbewegung bei
ständig anliegendem maximal zulässigem Arbeitsdruck. Es ist daher auch bei dieser
Brechvorrichtung nicht zu vermeiden, daß unbrechbare Bestandteile zwischen Brechbacke
und Brechwand eingeklemmt werden und dadurch den weiteren Betrieb des Brechers stören.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen überlastungsschutz für Backenbrecher
zu schaffen, der unter Vermeidung der obigen Nachteile eine Entleerung des Brechraumes
auf schnellstem Weg ermöglicht. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß
die hydraulische Abstützung der Gegenbacke aus mindestens einer doppeltwirkenden
Kolben-Zylinder-Einheit besteht, deren Brechdruckraum mit einer Druckmeßvorrichtung
in Verbindung steht, die bei überschreiten des jeweils vorgegebenen Höchstdruckes
ein selbsttätiges Zurückziehen der Gegenbacke in Ausweichrichtung bewirkt. Auf diese
Weise wird bei Eindringen von unbrechbaren Bestandteilen in den Brechspalt der Brechraum
des Brechers sofort entleert und somit der Brechspalt von den unbrechbaren Bestandteilen
befreit. Betriebsstörungen werden dadurch weitgehend vermieden.
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Die Erfindung kann ferner dadurch vorteilhaft weitergebildet werden,
daß am Zylinder des doppeltwirkenden Kolbens ein Steuersystem angeschlossen ist,
das zwei von der Druckmeßvorrichtung gesteuerte elektromagnetische Ventile aufweist,
von denen das eine ein Dreiwegeventil ist, dessen Einlaßöffnung über eine Pumpe
mit einem Druckflüssigkeitsbehälter verbunden ist und dessen erste Auslaßöffnung
über eine erste Druckleitung mit dem Brechdruckraum und dessen zweite Auslaßöffnung
über eine zweite Druckleitung mit dem Ausweichdruckraum des Zylinders verbunden
ist, wogegen das andere Ventil in einer den Behälter mit dem Brechdruckraum des
Zylinders verbindenden Rückströmleitung angeordnet und bei normalem Brechdruck geschlossen
ist.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß zu jeder der
Druckmeßvorrichtungen ein handbetätigter Druckschalter parallel geschaltet ist,
so daß die von den Druckmeßvorrichtungen bewirkte automatische Steuerung der Ventile
geändert bzw. aufgehoben werden kann.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Erläuterung der in den Zeichnungen schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispiele.
Es zeigt F i g. 1 einen erfindungsgemäß ausgebildeten Doppelkniehebel-Backenbrecher
in Seitenansicht, teilweise geschnitten, F i g. 2 einen hydraulischen Schaltplan
für den erfindungsgemäß ausgebildeten Backenbrecher.
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Der Backenbrecher weist eine Brechbacke 1 auf; die über zwei Kniehebelplatten
2 bzw. 3 in hin- und hergehende Bewegung versetzt wird. Die Brechbacke ist mit ihrem
oberen Ende um eine Achse 4 schwenkbar gelagert. Die Brechwand des Backenbrechers
ist als Gegenbacke 5 ausgebildet und um eine Achse 6 schwenkbar gelagert. Das untere
Ende der Gegenbacke
5 stützt sich auf Kolben bzw. Kolbenstangen
dreier Zylinder 7, 8 und 9 ab (F i g. 2).
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Die Zylinder 7 und 9 sind im Ausführungsbeispiel mit einfach wirkenden
Kolben ausgerüstet, während der mittlere Zylinder 8 mit doppeltwirkenden Kolben
versehen ist und demgemäß zwei Druckräume, und zwar einen Ausweichdruckraum 8' und
einen Brechdruckraum 8", aufweist. Von den Brechdruckseiten der Zylinder 7 und 9
sowie vom Brechdruckraum 8" des Zylinders 8 führen erste Druckleitungen
10, 11
und 12 zu einer gemeinsamen Leitung 13, die mit der ersten Auslaßöffnung
eines elektromagnetischen Dreiwegeventils 14 und über dieses sowie ein Rückschlagventil
15 mit einer Öldruckpumpe 16 verbunden ist. Die Öldruckpumpe 16 wird durch einen
Motor 17 angetrieben und fördert Öl aus einem Druckflüssigkeitsbehälter
18. Rückströmleitungen 19, 20 und 21, die ebenfalls von den
Brechdruckräumen der Zylinder 7 und 9 sowie vom Brechdruckraum 8" des Zylinders
8 ausgehen, münden in eine gemeinsame Rückströmleitung 22, durch die sie mit dem
ein elektromagnetisches Druckbegrenzungsventil23 umfassenden Behälter 18 verbunden
sind. Die Rückströmleitungen 19 bis 22 werden so kurz wie möglich bemessen, um Reibungsverluste
herabzusetzen.
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Der Ausweichdruckraum 8' des mittleren Zylinders 8 ist über eine zweite
Druckleitung 24/25 mit der zweiten Auslaßöffnung des Dreiwegeventils 14
verbunden.
Eine als Saug- und Rückströmleitung dienende Hilfsleitung 26, die mit einem Druckbegrenzungsventil
27 und einem diesem parallelgeschalteten Rückschlagventil 28 versehen ist, verbindet
die zweite Druckleitung 24/25 mit dem Behälter 18. In das Leitungsstück zwischen
dem Dreiwegeventil 14 und dem Rückschlagventil 15 ist ein Manometer 29 und eine
den normalen Brechdruck des Brechers steuernde Druckmeßeinrichtung 30 eingebaut.
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Diese Druckmeß- und Steuereinrichtung 30 bewirkt, daß bei Absinken
des Druckes der Pumpenmotor 17 eingeschaltet wird, um je nach der Stellung des Dreiwegeventils
14 in den Leitungen 13, 12, 11,
10 bzw. 25, 24 den Druck
konstant zu halten. Eine die Ausweichbewegung der Gegenbacke 5 steuernde Druckmeßvorrichtung
31 ist mit den ersten Druckleitungen 10 bis 13 verbunden. Die Einrichtung
31
bewirkt, wie sich aus der weiteren Beschreibung ergeben wird, daß bei Ansteigen
des Druckes in den Leitungen 11 bis 13 über ein bestimmtes vorgegebenes Maß das
Dreiwegeventi114 umgeschaltet und das Druckbegrenzungsventil 23 derart gesteuert
wird, daß es dem Druck in den Rückströmleitungen 19 bis 22 keinen Widerstand entgegengesetzt.
Eine weitere, die Rückführung der Gegenbacke 5 nach erfolgter Ausweichbewegung steuernde
Druckmeßvorrichtung 32 bewirkt bei Druckanstieg auf oder um einen bestimmten vorgegebenen
Wert in den Leitungen 24, 25 und 26, daß das Dreiwegeventil 14 wieder in
die ursprüngliche Stellung umgeschaltet und das Druckbegrenzungsventil 23 derart
gesteuert wird, daß es dem Druck in den Leitungen 19 bis 22 wieder einen Widerstand
entgegensetzt, so daß die Brechdruckräume der Zylinder 7 bis 9 wieder mit Drucköl
beaufschlagt werden und das in den Leitungen 24 und 26 enthaltene überschüssige
Öl über das Druckbegrenzungsventil 27 zurück in den Ölbehälter 18 strömen kann.
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Der beschriebene, mit einem erfindungsgemäßen überlastungsschutz eingerichtete
Backenbrecher arbeitet wie folgt: Bei Inbetriebnahme des Brechers wird selbsttätig
der Antriebsmotor 17 der Öldruckpumpe 16 eingeschaltet. Da in diesem Augenblick
die erste, mit den ersten Druckleitungen 10 bis 13 verbundene Auslaßöffnung
des Dreiwegeventils 14 geöffnet und das Druckbegrenzungsventil 23 geschlossen ist,
preßt die Ölpumpe 16 das Öl auf die Brechdruckräume der Zylinder 7 bis 9, so daß
die Kolben die Gegenbacke 5 gegen einen nicht dargestellten Anschlag, der die Weite
des Brechspaltes bestimmt, drücken. Die Druckmeß- und Steuereinrichtung 30 ist dabei
so eingestellt, daß auf den Brechdruckräumen der Zylinder 7 bis
9
ein Druck herrscht, der etwas über dem zu erwartenden durchschnittlichen
Brechdruck liegt. Nach Erreichen dieses Druckes schaltet die Einrichtung
30
den Antrieb 17 der Öldruckpumpe 16 ab.
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Wenn nun der Druck im Brechraum und damit in den Brechdruckräumen
der Zylinder 7 bis 9 auf ein bestimmtes, an der Druckmeßvorrichtung 31 eingestelltes
Maß ansteigt, z. B. durch Eindringen unbrechbarer Bestandteile in den Brechraum,
dann öffnet die Einrichtung 31 das Druckbegrenzungsventil 23, so daß das in den
Rückströmleitungen 19 bis 22 und auf den Brechdruckräumen der Zylinder 7 bis 9 befindliche
Öl drucklos in den Ölbehälter 18 abströmen kann. Gleichzeitig wird die erste Auslaßöffnung
des Dreiwegeventils 14 geschlossen und dessen zweite Auslaßöffnung geöffnet, so
daß die zweite Druckleitung 25/24 an die Öldruckpumpe 16 angeschlossen wird. Durch
den entstehenden Druckabfall wird gleichzeitig über die Druckmeßvorrichtung und
Steuereinrichtung 30 der Antrieb der öldruckpumpe 16 eingeschaltet, so daß nun Drucköl
über das Rückschlagventi115, die zweite Auslaßöffnung des Dreiwegeventils 14 und
die Druckleitung 24/25 in den Druckraum 8' des Zylinders 8 gedrückt wird. Da die
von den Brechdruckräumen der Zylinder 7 bis 9 ausgehenden Rückströmleitungen 19
bis 22 nunmehr drucklos in den Ölbehälter 18 münden, bewirkt der im Druckraum 8'
des Zylinders 8 wirkende Öldruck, daß die Gegenbacke 5 zurückgefahren wird. Sollte
der von dem unbrechbaren Gegenstand im Brechraum ausgeübte Druck so groß sein, daß
er die Gegenbacke 5 schneller zurückdrückt, als dies durch den Öldruck auf der Ausweichseite
im Zylinder 8 bewirkt wird, so kann durch den Kolben in diesem Zylinder
8
über das Rückschlagventil 28 und die Hilfsleitung 26 zusätzlich Öl aus dem
Behälter 18 angesaugt werden. Die Gegenbacke 5 wird nun so weit zurückgezogen, bis
sie an einem nicht dargestellten Anschlag anliegt, der ihre hintere Endstellung
bestimmt. Dabei baut sich in den Leitungen 24 bis 26 ein Druck auf. Die Druckmeß-
und Steuereinrichtung 32 ist nun so eingestellt, daß sie vor Erreichen eines durch
das Druckbegrenzungsventil 27 vorgegebenen Druckes anspricht und das Dreiwegeventi114
umschaltet sowie gleichzeitig das Druckbegrenzungsventil 23 so steuert, daß es dem
Druck in den Rückströmleitungen 19 bis 22 wieder einen Widerstand entgegensetzt.
Anders ausgedrückt, bei Erreichen des vorgegebenen Druckes schließt die Einrichtung
32 sowohl das Ventil 23 als auch die zweite Auslaßöffnung des Ventils
14 wieder, öffnet dabei auch gleichzeitig wieder die erste Auslaßöffnung des letztgenannten
Ventils. Dadurch gelangen nunmehr wieder die Brechdruckräume der Zylinder 7 bis
9 unter den Einfluß des Öldruckes und drücken die Gegenbacke 5 in die normale Brechdrucklage
zurück. Gleichzeitig wird das im Druckraum 8' des Zylinders
8 befindliche
Öl über die Leitungen 24 und 26 und das in der letzteren angeordnete Druckbegrenzungsventil
27 in den Ölbehälter 18 zurückgedrückt.
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Durch die beschriebenen Schaltvorgänge wird die Gegenbacke 5 bei Eindringen
eines unbrechbaren Körpers in den Brechraum zuerst selbsttätig zurückgefahren, so
daß der unbrechbare Körper den Brechraum verlassen kann. Anschließend wird die Gegenbacke
selbsttätig wieder in ihre Ausgangslage zurückgefahren. Während dieses Vorganges
braucht der Brecher nicht stillgesetzt zu werden, und es ist gewährleistet, daß
keine Teile des Brechers überlastet werden.
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Die beschriebenen Schaltvorgänge erfolgen selbsttätig, doch kann die
von den Druckmeßeinrichtungen 30 bis 32 ausgeübte selbständige Steuerung
der Ventile mittels handbetätigter Druckschalter, die zu den Meßeinrichtungen parallel
geschaltet werden können, geändert bzw. aufgehoben werden.
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Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt.
So kann beispielsweise eine weitere Druckpumpe vorgesehen sein, welche etwa auftretende
Leckverluste ausgleicht.