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Kreiselbrecher mit hydraulischer Spannvorrichtung für den Ein- und
Ausbau des Brechkegels Die Erfindung bezieht sich auf einen Kreiselbrecher, dessen
Brechkegel mit einem Brechkegelfutter versehen ist, das über eine am Brechkegelzapfen
aufgeschraubte Mutter gegen die konische Fläche des Brechkegels gespannt ist.
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Bei bekannten Kreiselbrechern dieser Art läuft die Spitze des Brechkegels
in einen zylindrischen Zapfen, den sogenannten Brechkegelzapfen aus, der mit Außengewinde
versehen ist. Das Gewinde dient zur lösbaren Verbindung mit einer Spannmutter, die
mit ihrer unteren Stirnfläche am oberen Rand des Brechkegelfutters oder eines Zwischenstückes
anliegt. Wird die Mutter angezogen, so preßt sie das Brechkegelfutter gegen die
Sitzfläche des Brechkegels. Bei genügend kräftigem Anzug der Mutter wird das Brechkegelfutter
kraftschlüssig auf dem Brechkegel gehalten. Da das Anziehen der Mutter große Kraft
erfordert, ist die Anwendung eines Schlagschlüssels und eines schweren Hammers notwendig.
Die Anwendung des Schlagschlüssels ist nicht nur mit Unfallgefahr verbunden, sondern
sie kann auch zur Beschädigung von Maschinenteilen führen, die die Schläge aufzufangen
haben. Noch gefährlicher und schwieriger isz das Ausbauen eines Brechkegelfutters
am Einsatzort, gegebenenfalls in der Maschine, weil einerseits meist nur ungeübtes
Personal zur Verfügung steht und andererseits das Lösen der Mutter meist größere
Kraft erfordert als das Anziehen. Der Grund hierfür ist, daß der austenitische Manganstahl,
aus dem das Brechkegelfutter im Interesse hoher Verschleißfestigkeit meist besteht,
bei hohen Anstrengungen infolge Gefügeänderungen eine Volumenvergrößerung erfährt,
d. h., daß die Anpreßkraft der Spannmutter durch das »Wachsen« des Brechkegelfutters
mit der Zeit sehr stark ansteigt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen,
mit deren Hilfe das Ein-und Ausbauen des Brechkegelfutters auf einfache Weise und
ohne Gefahr für Mensch und Material erfolgen kann. Es sollen dabei bekannte Zwischenringe
zwischen Mutter und Brechkegelfutter, die gegebenenfalls vor dem Lösen der Mutter
zerstört werden müssen, keine Verwendung finden.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt dadurch, daß zwischen dem Brechkegelzapfen
und der Spannmutter ein mit dem Brechkegelzapfen lösbar verbundener Gewindering
und eine zwischen dem Gewindering und dem Brechkegelfutter wirkende hydraulische
Druckvorrichtung eingebaut sind. Vorteilhaft ist es, zwischen der Spannmutter und
dem Brechkegelfutter in bekannter Weise einen Zwischenring einzubauen. Die hydraulische
Druckvorrichtung wird vorzugsweise als ringförmige Kolbenzylindereinheit ausgebildet
und konzentrisch zur Mittelachse des Kegels angeordnet. Möglich ist auch die Anordnung
mehrerer bolzenförmiger Kolben in dem zur Verfügung stehenden Ringraum. Dabei kann
die hydraulische Druckvorrichtung im Gewindering oder im Zwischenring eingebaut
werden.
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Der Hydraulikkolben kann aber auch zusammen mit seinem Zylinder eine
von umgebenden Teilen unabhängige Einheit bilden. Ebensogut kann der Hydraulikkolben
auch in einer Ringnut oben in einem zwischen der Spannmutter und dem Brechkegelfutter
angeordneten Zwischenring geführt werden. Die Druckmittelzufuhr erfolgt auf beliebige,
bekannte Weise über einen mit dem Zylinderraum verbundenen Kanal. Wenn ein Zwischenring
Verwendung findet, so soll er vorzugsweise eine so große Längselastizität erhalten,
daß die Materialanstrengungen beim Wachsen des Brechkegelfutters in zulässigen Grenzen
bleiben. Das kann durch entsprechende Ouerschnittsbemessungen erzielt werden oder
dadurch, daß der Zwischenring aus einem Werkstoff besteht, der gegenüber den Werkstoffen
der benachbarten Teile eine verhältnismäßig hohe Dehnung aufweist.
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In der Abbildung ist ein Beispiel für die Ausbildung einer erfindungsgemäßen
Brechkegelbefestigung an einem Kreiselbrecher der bezeichneten Art dargestellt.
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Der Brechkegel 1, auch Tragkegel genannt, dient zur Aufnahme
des mit ihm kraftschlüssig verbundenen Brechkegelfutters 2 in bekannter Weise. Beide
Teile vollführen eine kreisende Taumelbewegung in dem zeichnerisch nicht dargestellten
Brechergehäuse. Der Tragkegel 1 hat einen zylindrischen Zapfen 3, mit dessen Ende
ein Ring 4 formschlüssig verbunden ist, beispielsweise mittels Gewinde 5. Der Ring
4 ist mit einem Außengewinde versehen, auf dem die Spannmutter 6 geführt ist. Beim
Anziehen der Mutter 6 spannt diese das Brechkegelfutter 2 unmittelbar
oder
über einen Zwischenring 7 gegen die konische Fläche des Tragkegels 1. Durch die
Anpreßkraft an den Kegelflächen wird eine Vorspannung und ein Reibungsschluß hergestellt,
die einen festen Sitz gewährleisten und das Brechkegelfutter 2 hindern, sich unter
den auftretenden Beanspruchungen auf dem Tragkegel l zu lösen oder zu verdrehen.
Verständlicherweise müssen daher die Spannkräfte sehr groß sein. Um trotzdem das
Anziehen der Mutter 6 mit normalem Werkzeug zu ermöglichen, wurde zwischen der oberen
Stirnfläche des Brechkegelfutters 2 und der unteren Stirnfläche der Mutter 6 eine
hydraulische Spannvorrichtung 8,9 vorgesehen und so angeordnet, daß sie bei
Zuführung eines hydraulischen Druckmediums Längskräfte im Sinne der Spannkräfte
auf das Brechkegelfutter 2 ausübt, ohne dabei die Spannmutter 6 zu belasten.
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Im zeichnerisch dargestellten Beispiel ist dafür in den Ring 4 unten
eine ringförmige Nut 8 eingestochen, die der Führung eines darin eingepaßten ringförmigen
Hydraulikkolbens 9 dient. Der Kolben 9 ist in der üblichen Weise durch Dichtringe
10 abgedichtet. Wenn über einen Kanal 11 Druckmedium zugeführt wird,
wird der Kolben 9 nach unten gedrückt, wobei er sich gegen die obere Stirnfläche
des Zwischenringes 7 legt. Bei entsprechender Höhe des angewandten hydraulischen
Druckes kann die über den Zwischenring 7 auf das Brechkegelfutter 2 ausgeübte Kraft
auf das zur Herstellung der Vorspannung und des Reibungsschlusses ausreichende Maß
gesteigert werden. Wenn das erreicht ist, genügt es, die Spannmutter 6 von Hand
oder mit einem normalen Schlüssel anzuziehen. Wird danach das Druckmedium entspannt,
so übernimmt die Spannmutter 6 die ganze Spannkraft, während der Kolben 9 entlastet
ist. Die ganze Vorrichtung wird gegen Verschmutzung, Korrosion und Verschleiß durch
Dichtringe 12 und einen Aufgabeteller 13 geschützt. Der Hydraulikkolben 9
kann auch anders als ringförmig gestaltet werden. So können beispielsweise mehrere
im Kreis angeordnete kleine zylindrische Kolben den gleichen Zweck erfüllen. Solche
Anordnungen sind aber weniger zweckmäßig. Dagegen ist es ebensogut möglich, den
Hydraulikkolben 9 statt unten im Ring 4 oben im Zwischenring 7 oder als vollkommen
selbständige Einheit zwischen der oberen Stirnfläche des Brechkegelfutters 2 und
dem mit dem Mittelzapfen des Tragkegels 1 formschlüssig verbundenen Gewindering
4 vorzusehen. In diesen Fällen ist dann allerdings der Kanal für die Drucktnittelzufuhr
nicht so leicht erreichbar und nicht so sicher zu schützen wie in dem dargestellten
Beispiel der Kanal 11.
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Der Ausbau des Brechkegelfutters 2 erfolgt ebenfalls unter Betätigung
des Hydraulikkolbens. Der hydraulische Druck wird so weit gesteigert, bis die Spannmutter
6 mit normalen Mitteln ohne großen Kraftaufwand gelöst werden kann. Das Brechkegelfutter
2 ist dann leicht abzuheben, da der Kegelsitz nicht selbsthemmend ausgebildet ist.
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Um zu erreichen, daß die erforderlichen Kräfte beim Ausbau des Brechkegels
2, besonders falls dieser in der Zwischenzeit gewachsen sein sollte, nicht übermäßig
groß werden, ist ein Zwischenring 7 mit entsprechend groß gewählter elastischer
oder auch plastischer Längsdehnung mit Vorteil anwendbar. Das Dehnungsverhalten
eines solchen Zwischengliedes ermöglicht das Lösen der Spannmutter 6 bereits bei
Anwendung eines verhältnismäßig niedrigen hydraulischen Druckes. In der Regel wird
die Bemessung des Zwischenringquerschnittes so erfolgen, daß seine Beanspruchung
unterhalb der Streckgrenze des Werkstoffes bleibt. Sofern aber mit dem Wachsen des
Brechkegelwerkstoffes gerechnet werden muß, kann auch eine zeitweilige überschreitung
der Streckgrenze zugelassen werden.
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Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Arbeit beim Ein- und
Ausbau des Brechkegelfutters mit weniger Anstrengung und größerer Sicherheit ausführbar.
Von besonderem Vorteil und großem Nutzen ist die erfindungsgemäße Vorrichtung bei
den größeren Brechertypen. Die notwendigen Arbeiten erfordern weder Fachkenntnisse
noch übung im Umgang mit schweren Werkzeugen, mit deren Anwendung Gefahren für Mensch
und Material verbunden sind. Deshalb ist auch damit zu rechnen, daß die notwendige
Nachprüfung des richtigen Anpreßdruckes im vorgeschriebenen zeitlichen Abstand zuverlässig
durchgeführt wird und nicht erst, wenn sich Fehler durch Lockerung oder übermäßige
Anpressung eingestellt haben.
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Der zusätzliche Aufwand für die Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist so gering, daß er auf die Herstellungskosten der ganzen Maschine keinen spürbaren
Einfluß hat.