DE1607518A1 - Kreiselbrecher - Google Patents

Description

Anlage zum Patentgesuch der

Elöckner-Huiaboldt-J/eutz ,, - _ft« _{c i o} Ka/He Aktiengesellschaft · I D U /0 I 0

5_O Juni 1967 ^{E 67/34}

"Kreiselbrecher⁵¹

Biese Erfindung bezieht sich auf Kreiselbrecher, deren Brechkegel über eine vorgespannte leder abgestützt wird, welche in einer zentralen Bohrung angeordnet ist.

Derartige Kreiselbrecher sind gemäß der deutschen Patentschrift 1 017 005 mit einer Einrichtung zur Vorspannung der Feder versehen, die mittels einer Mutter und eines Gewindes auf einem sich zentrisch durch ein Paket von Eingfedern erstreckenden Zapfen arbeitet. Die erforderliche hohe Vorspannung der Feder bedingt, besonders bei größeren Maschineneinheiten, Zusatζvorrichtungen zum Zusammenpressen der leder, da ein Verdrehen der Mutter unter Last nicht mehr bewerkstelligt werden kann. Eine solche Zusatzvorrichtung besteht meist aus mindestens zwei Zugankern und zwei Quertraversen, zwischen denen eine hydraulische Presse, eine Druckmeßvorrichtung und das Federpaket eingespannt werden. Derartige Zusatzvorrichtungen sind sehr sperrig und haben ein Gewicht bis zu mehreren Sonnen. Der Transport und die Handhabung am Einsatzort des Brechers ist kostspielig, schwierig,

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k.

umständlich und nicht ungefährliche

Der erwähnte Kreiselbrecher besitzt auch ein mit Zahnrädern und Gewinde arbeitendes Getriebe zur Verstellung der Brechspaltweite. Die Verstellung erfolgt wegen der auftretenden hohen Brechkräfte und Reibwiderstände^ meist bei leerlaufender Maschine, Tritt eine'Blockierung des Brechkegels durch einen eingedrungenen unbrechbaren fremdkörper ein, so gelingt es, besonders bei größeren Maschinen, oft nicht, den Kegel mittels des Verstellgetriebes abzusenken, sondern das Oberteil muß nach Lösen sämtlicher Gehäuseschrauben angehoben werden. Nach Entleeren des Brechrpumes sind die Schrauben wieder jedesmal neu anzuziehen.

Das Verstellgetriebe ist bei Brechern der oben bezeichneten Art wegen detjgroßen Durchmessers der Zahnräder und ihrer Anordnung unter dem Federpaket beim Ein- und Ausbauen nur von einem unter der Maschine vorgesehenen Raum zugänglich. Das bedeutet zusätzlichen bauseitigen Aufwand und Vorkehrungen. - Wenn das mechanische Verstellgetriebe unter allen Umständen wirksam sein soll, muß durch zusätzliche Übersetzung und wesentlich stärkere Dimension!erung eine aufwendigere und noch voluminösere Konstruktion gewählt werden.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung mit einem unter Betriebsbelastung und im Blokkierungsfalle zu betätigenden einfachen und raumsparen·=· den Spaltverstellgetriebe, das auch zur Erzeugung und zur Kontrolle der Federvorspannung geeignet ist, zu schaffen und so auszugestalten, daß die Getriebeteile bei Inspections- und Instandsetzungsarbeiten nach oben aus der Maschine herausnehmbar sind, so daß also auf einen begehbaren Raum unter der Maschine hierfür praktisch verzichtet werden kann. Die Lösung der Aufgabe erfolgte dadurch, daß über oder unter der Feder eine die auftretenden Längskräfte übertragende, hydraulische Zylinder-^olbeneinheit angeordnet wurde«

Es ist aus der deutschen Ausiegeschrift 1 219 775 bekannt, das Kegelaggregat hydraulisch abzustützen«, doch erfolgt das stets in Verbindung mit einer pneumatischen Federung. Hinsichtlich der Forderung der Einfachheit, Zuverlässigkeit und günstiger Federungscharakteristik infolge hoher Ruhereibung und Dämpfung des Ringfederpaketes erfüllt eine Anordnung dieser Art noch nicht die Forderung nach einer möglichst vollkommenen Lösung, die auch unabhängig maohes soll, von Beschränkungen durch Strömungsgeschwindigkeiten bei Anwendung von hydraulischen oder laydraulisoh-pneumatischsa Ausweiekfederungssystemen.

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Die erfindungsgemäße Anwendung des hydraulischen, aus einer Zylinder-Kolbeneinheit bestehenden Yerstell-Getriebes in Yerbindung mit der mechanischen federung, führt nicht nur zu einer vereinfachten und verbilligten Bauweise, sondern macht außerdem, wie weiter unten beschrieben, die Anwendung schwerer und kostspieliger Hilfsvorrichtungen zur Torspannung der mechanischen Feder unnötig. Außerdem verringert sich die erforderliche Einbauhöhe, was zu Einsparungen bei Errichtung der Betriebsräume führt.

In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele für erfindungsgemäße Kreiselbrecher dargestellt·

X zeigt einen vertikalen Längsschnitt durch einen Kreiselbrecher mit unter der vorgespannten Feder angeordneter Zylinder-Kolbeneinheit g

2 saigt ©ieen vertikale& Längsschnitt dureh einen Kreiselbrecher mit über der vorge-.spannten leder angeordnetes» Zylinder- ■

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gestell 4 gebildet. Der Brechkegel 3 ruht auf dem !Eragkegel 6, in dessen Innerem sich die Kalotte 7 des längslagers befindet. Die am Kegel wirkenden Querkräfte stützen sich an der zylindrischen Eager— fläche 8 gegen die über Kegelräder 9 angetriebene Exzenterbüchse 10 ab, die ihrerseits auf der am Gestell 4 befestigten hohlen Hauptachsen gelagert ist. Die Iiagerpfanne 12 des Längslagers ruht auf dem Schaft 13, welcher in der Mittelbohrung der Hauptachse 11 axial verschiebbar geführt ist. Bei dem Beispiel nach Pig. 1 ist zwischen dem Schaft 13 und einem , Ring 14 ein Paket vorgespannter Ringfedern 15 angeordnet* Der Ring 14 ist auf dem mit demSchaft 13 verbundenen Mi ttelzäpf en 16 schiebbar und überträgt die Sedervorspannung auf den mit dem Mittelzapfen fest verbundenen Bundring 14a. An seinem Rand stützt sich der Ring 14 gegen die nach oben gerichtete äußere Stirnfläche des Hydraulikkolbens 17 ab ο Der Kolben ist oben napfartig ausgebohrt, um dem Mittelzapfen ausreichend Bewegungsfreiheit beim Durchfedern des Kegelaggregates 5» 6, 7 zu gewähren. Der KoIbendürehmesser ist so gehalten, daß er nach dem Ausbau des Kegelaggregates und der Druckfeder 15 unbehindert nach oben aus der Bohrung der Hauptachse 11 herausgezogen werden, kann. Der Kolben 17 wird in einem in die Bohrung Hauptachse It eingepaßten Zylinderrohr 18 oder in

der Bohrung selbst geführt und auf bekannte Weise gedichtet· Druckflüssigkeit wird auf-beliebige, gleichfalls bekannte Weise in den Zylinderraum 19 eingespeist oder aus diesem abgelassen» Die Höhe der Ölfüllung bestimmt die Kolbenstellung und damit die Weite des Brechspaltes 20. Zur Sicherung gegen Zwangskräfte beim Überschreiten des vorgesehenen Federweges kann an den Zylinderraum 19 vorteilhaft ein entsprechendes Überdruckventil angeschlossen werden. Der große Vorteil der hydraulischen Abstützung liegt neben der konstruktiven Vereinfachung gegenüber einem mechanischen Steilgetriebe darin, daß die große, zum Heben des schweren Kegelaggregates erforderliche Kraft leicht mittels einer entsprechend bemessenen Drückmittelpumpe aufgebracht werden kann und das Absenken des Kolbens auch in Fällen, wo die Maschine durch einen größeren, unbrechbaren Fremdkörper blockiert ist, unschwer durch Ablassen des Druckmittels möglich ist. Ein Absenken des Kolbens und damit Entlasten des Brechspaltes ist bei mechanischer Verstellung oft nicht möglich, weil bei Fremdkörpereintritt ein unter Umständen starker Drehzahlabfall erfolgt, der unter Wirksamwerden der Schwungmassen zwar die Feder zusammendrückt, aber doch zum Stillstand führt. Eine so belastete Gewindeverstellung ist durch Drehen nicht lösbar. Bei Betrieb mehrerer Kreiselbrecher ist es weiterhin von Vorteil,

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daß von einer Zentrale aus die Spaltweiten aller Brecher eingestellt werden können. Die Zylinderräume 19 aller Brecher werden dazu über eine Druckmittelrohrleitung mit der Zentrale verbunden, in der sich außer den hydraulischen Schaltventilen nur eine Druckmittelpumpe* "befinden braucht, welche nach Bedarf mit einem der Zylinderräume 19 verbunden wird« Die Förderleistung der Pumpe kann klein gewählt werden, da das Volumen des Zylinderraumes nur gering ist. Dementsprechend können auch die Druckmittelrohrleitungen mit sehr geringem Durchmesser gewählt werden. Alle genannten !Punkte wirken sich kostenmindernd bei der Beschaffung und der Installation der Anlage aus« Auch ergibt sich infolge des geringen leitungsquerschnittes keine nennenswertes durch die Kuapressibilität des Druckmittels bedingte Verminderung der Starrheit der hydraulischen Abstützung des Kegelaggregates.

Bas für die Schmierung des Federpaketes 15 und der Lager 7? 8 erforderliche Schmieröl mrd unter Druck, a»- B, über eine ©tea radiale Bohrung 20 zugeführt β . . "-

Zyliiiderraum 19 wird nach öntea durati eisen Beekel

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Senden und senkenden Kolbenboden gehalten wird, so daß der AlfLuß von Druckmittel stets vom höchsten Punkt des Zylinderraumes 19 erfolgt und dabei unerwünschte Luftblasen sicher abgeführt werden. Durch den Sortfall des mechanischen .Stellgetriebes konnte die Bauhöhe und die für den Einbau erforderliche Saumhöhe weiter vermindert werden*.-

Hg* 2 zeigt ein Beispiel mit obenliegender Zylinder-Kclbeneinheit« Bar Zylinderraum 23 wird durch eine Ausbohrung is den Schaft 24 des Längslagers 25 gebildet, in der das ober© Ende des Mitteläapfens 26 des 3?ederpaketes 15 als Selben ausgebildet, dichtend geführt ist« Bis druckmittelzufuhr erfolgt hierbei zweckmäßig über eine Längsbohrung 27 im Mittelsapfen 26» line Entlüftung für den Zylinderraum 23 und eine Schmierölzufuhr lassen sich analog zum Beispiel Hg. 1 anbringen. Die su fig* 1 erwähnten Eigenschaften und Vorteile geltea for das Beispiel saefa Fig* 2 in gleicher Weise.

Eise-Ibetriebswiohtige Maßnahme ist die lachprüfung des Federpaketes. 15 auf Yorhandeasein der erforderlichen Seaervorspannung· 2ur Tornahme dieser Prüfung wird das Segelaggregat gegen Verschiebung nach oben blockiert« Das kann sum Beispiel erfolgen mittels mehrerer in den Brechspalt 20 eingelegter Paßstücke aus Stahl. Sann wird mittels der vorhandenen Pumpe Druckflüssigkeit ein-

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gespeist bis der Kolben 17» 26 sich gegen die Federkraft zu bewegen beginnt. Das Produkt aus dem dabei gemessenen !Flüssigkeitsdruck und.dem Kolbenquerschnitt ist ein Maß für die Federvorspannung. Dex Druckunterschied beim Heben und Senken des Kolbens ermöglicht die Beurteilung des Reibungsbeiwertes des Federpaketes.

Ueben diesem einfachen Prüfverfahren dient die hydraulische Zylinder-Kolbeneinheit 17» 18 und 24, 26 auch noch zur Erzeugung der Federvorspannung nach dem Einbau eines neuen Federpaketes. Bei der Anordnung nach iig, 2 geschieht das auf einfache Weise, indem das Federpaket 15 nach Einbau des Kegelaggregates und Blockierung der Längsverschiebung des Kegels (wie oben beschrieben), durch Zusammenpressen der Feder mittels der Zylinder-Kolbeneinheit 24, 26 auf die verlangte Vorspannung gebracht wird. Der sich dabei ergebende Abstand zwischen dem Ring 14 und dem Bundring 14a wird mit einem Zwischenring 14b passender Höhe ausgefüllt, bevor der Bundring 14a unverschiebbar auf dem Mittelzapfen 16 befestigt wird. Danach kann der Flüssigkeitsdruck abgelassen und die Blockierung beseitigt werden· Der Brecher ist dann nach Einstellung der ge- ; wünschten Weite des Brechspaltes 20 durch entsprechende Druckmittelzufuhr zum Zylinderraum 23 sofort betriebsbereit.

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.Da bei der Ausführung nach Pig. 1 der Mittelzapfen 16 nicht zugänglich ist, muß das Federaggregat beim Vorspannen einer neuen Feder zunächst Überkopf in die zentrale Bohrung der gehäusefesten Hauptachse eingeführt werden. Der Schaft 13 ruht dann auf der oberen Stirnfläche des Kolbens 17. Der Hing 14» an dem jetzt nach oben gerichteten Ende, des Federpaketes 15, wird dann gehäusefest abgestützt, z. B. mit Hilfe einer am oberen Rand des Masehinengestelles 4 befestigten Traverse. Jetzt wird soviel Druckmittel eingespeist, bis die gewünschte Vorspannung erreicht ist. Der sich dabei einstellende Abstand zwischen dem Ring 14 und dem Bundring 14a wird durch einen passenden, zeichnerisch nicht dargestellten Zwischenring ausgefüllt, bevor der Bundring 14a endgültig auf dem Zapfen 16 befestigt wird. Analog kann bei Ausführung des Zapfenendes 16 als Gewindeansatz und Teil 14a als Mutter, letztere entsprechend beigedreht und gesichert werden. Das so vorbereitete Federpaket wird anschließend in seiner betriebsmäßigen Lage eingebaut. Zum Ein- und Auspressen der Hohlachse (11) in die bzw. aus der Nabe des Gehäuses (4) werden ebenfalls Zusatzvorrichtungen benötigt, für die eine Anzahl von Teilen der eingangs beschriebenen zusätzlichen Federspannvorrichtungen mitverwendet werden.

Die Einpreßkräfte für den vorzugsweise kegelig ausge-

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führten Sitz, liegen οιerhalb der Pederkraf t-3ändwerte, damit beim Burehfedern keine Verschiebungen eintreten«

Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Hydraulikversteilung kann das Einpressen der Achse mit Hilfe von deren Kolben—Zylinder einheit erfolgen, wenn z. B. die ieder (15) diareh ein starres Distantrohr ersetzt wird und die Abstützung gegen eine gehäusefeste Hilfstraverse erfolgt* die auch zweckmäßig teilweise durch das Oberteil (1) gebildet werden kann.

Bas Auspressen der Achse ist in der Hegel nicht erforderlich und kommt nur vereinzelt in !rage. 3?&hrt τηε··Ί jedoch die ■Kolben-Zylindereinheit für die ferstelxung 'n nicht gezeichneter, getrennter, selbständiger Weise aus, so kann durch entsprech^^es Umsetzen und mittels einiger kleiner Hilfsteile auch das Auspressen vorgenommen werden»

Ss erübrigt sich also* die Lieferung oder Beschaffung einer unter Umständen über 100 t bis 200 t Druck erzeugenden Hydraulikhilfseinrichtung, da die ein- oder angebrachte Hydraulik ohne-hin für die benötigten Kräfte belastungsmäSig ausgelegt wird.

Jtoreh die geschilderten Verfahren wird besonders die Arbeit der Montage, Inspektion und Instandsetzung we-

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sentlich erleichtert und das Verbringen tonnenschwerer, sperriger Spannvorrichtungen an den Einsatzort der Maschine entbehrlich, Die Hydraulik-Einrichtung erfüllt also mehrzweck-Funktionen.

Gegenüber bekannten Brechern mit hydraulischer Abstützung und pneumatischer Federung ist der Vorteil gegeben, daß der Kolben 17» 26 sich während des Betriebes gegenüber dem Zylinder 18, 24 in Ruhe befindet. Die !Federwege beanspruchen also die unter hohem Druck stehenden Kolbendichtungen nicht auf Verschleiß.

Beschreibung und Ausführungsbeispiele beziehen sich awar auf ein bestimmtes Kredselbrecherlagerungssystemj ohne jedoch nur hierauf beschränkt sein zu müssen.

- Patentansprüche ~

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Claims (6)

P a t en tan s ρ r ii ehe

1. Kreiselbrecher, dessen Brechkegel über eine vorgespannte Feder abgestützt wird, welche in einer zentralen Bohrung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß über oder unter der Feder (15) eine die auftretenden Läng skräf te übertragende hydraulische Zylinder-Kolbeneinheit(17, 18 - 24, 26) angeordnet ist.

2o Kreiselbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (24) des längslagers (25) eine zentrale Bohrung aufweist, in der der Kolben (26) geführt ist«

3« Kreiselbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (17) im unteren Teil der zentralen Bohrung in der gehäusefesten Hauptachse (11) oder in einem an die Achse (11) oder das Gehäuse (4/27) angesetzten Zylinder-Teil· geführt ist.

4. Kreiselbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbendurchmesser nicht größer 1st als der Durchmesser der zentralen Bohrung in der gehäusefesten Hauptachse (11).

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5. Kreiselbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (13) des Längslagers keinen größeren Durchmesser hat als der Kolben (17).

6. Kreiselbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 5» gekennzeichnet durch eine etwa radial gerichtete Bohrung (20) für die Einführung von Schmiermittel in die zentrale Bohrung der gehäusefesten Hauptachse (11).

7· Kreiselbre iier nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein nahe dem höchsten Punkt des Zylinderraumes der Zylinder-Kolbeneinheit (17t 18 24» 26) mündendes Druckmittelrohr (21).

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