DE1962867C - Zweischwingen-Backenbrecher - Google Patents

Description

Γ 1 982 867

3 4

plitude ausweichen kann. Insbesondere sind zur Reali- schriebenen Konstruktionen in Kauf nehmen zu

sierung einer hinreichenden Zerkleinerungswirkung müssen.

vergleichsweise erhebliche Massen zu bewesen, was Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe für einen bei nicht sehr kleinen Brechern auf unlösbare ma- Zweischwingen-Backenbrecher der eingangs genannten schinentechnische Probleme führt. 5 Art dadurch gelöst, daß die Frequenz der einen Es ist ferner bekannt, bei einem Einschwingen- Brechschwinge halb so groß und deren Amplitude Backenbrecher die Schwinge ebenso wie in ihrem größer ist als"die der anderen Brechschwinge und daß oberen Teil in ihrem unteren Teil auf einem Exzenter beide Brechschwingen den maximalen Ausschlag in unmittelbar oder mittelbar zu lagern und durch eine Richtung des dazwischenliegenden Brechspaltes gleichmit diesem verbundene Welle über ein Untersetzungs- io zeitig oder vergleichsweise kurz nacheinander ergetriebe von der obenliegenden Antriebsexzenterwelle reichen, derart, daß die Zeitspanne, in der sich der Ab- oder selbst angetriebenen Exzenterwelle im Verhältnis stand der Brechschwingen zueinander vergrößert, und 2: 1 anzutreiben (schweizerische Patentschrift 55 071, groß bleibt, sich über mehr als die Hälfte eines Arbeitsdeutsche Patentschrift 251 533, USA.-Patentschriften spieles erstreckt. Jede Schwinge vollführt also für sich 1513 855,2 605 051). 15 eine annähernd harmonische Schwingung. Zweck-Von verschiedenen Seiten wurde die Realisierung mäßig ist es, wenn die Amplitude der mit der niednemes vorteilhaften Zeitgesetzes durch Zwischen- gerenΓ Frequenz schwingenden Brechschwtnge dreimal schaltung eines Hydrauliksystems zwischen Antriebs- so groß ist wie die Amplitude der mit der höheren motor und Brechschwinge vorgeschlagen, etwa indem Frequenz schwingenden Brechschwinge. der Antriebsmotor einen Hydraulikkolben bewegt, der 20 Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind meinerseits einen mit der Brechschwinge verbundenen darin zu sehen, daß keine schwierig zu realisierenden Arbeitskolben derartig bewegt, daß über eine Bypass- Zeitgesetze der Absolutbewegungen jeder Schwinge Schaltung jeder zweite Schwingenhub unterdrückt für sich benötigt werden, daß sich die Zeitspanne· in ^i rd (deutsche Patentschriften 1 129 807, 1 208 157, der sich der Abstand der Schwingen zueinander ver-Ϊ 218 851, 1 219 773, 1 234 497, 1 234 496). Eine 25 größert und groß bleibt, über mehr als die Hälfte eines solche Lösung erfordert aber einen erheblichen zu- Arbeitsspieles erstreckt, daß ein derartiges Zeitgesetz glichen Bauaufwand und ist hinsichtlich Wartimes- für den Abstand der Schwingen voneinander mit einuüfwand und Zuverlässigkeit einer einfachen rein fachen kinematischen Mitteln erzeugt werden kann, mechanischen Kinematik unterlegen. daß die dabei auftretenden Absolutbeschleimigungen Schließlich ist vorgeschlagen worden, einen im 3° der Schwingen wesentlich geringer sind, als wenn nur wesentlichen nach dem Prinzip des Einschwingen- einer Schwinge ein spezielles Zeitgesetz der Bewegung Backenbrechers arbeitenden Zweischwingen-Backen- aufgezwungen wird, und daß die Absolutbewegung brecher mit zwei pendeind aufgehängten, mit aufein- der schnellen Schwinge den Guttransport zusätzlich .-,rider abgestimmten unterschiedlichen Amplituden beschleunigt. Außerdem läßt sich durch . hasenver- und Frequenzen, die sich wie 2:1 zueinander ver- 35 Schiebung der Schwingungen der einen Brechschwinge !,alten können, angetriebene Brechbacken vorzusehen. gegenüber denen der anderen Brechschwinge, z.B. Die eine Brechbackc führt die übliche Pendelschwing- mittels Drehvcrsteihing eines Antriebsexzenters, eine bewegung um eine obere feste Achse zum Zerkleinern einfache Spakverstellung verwirklichen. des Gutes aus, während die der feststehenden ent- Für den Antrieb der beiden Brechschwingen nach sprechende Brechbacke eine schwingende Bewegung 4° dem Erfindungsgedanken eignen sich insbesondere in Richtung des Guttransportes vollführt (deutsche drei Ausbildungsformen. Bei einer Ausbildungsform Patentschrift 645 913). Ob eine derartige zusätzliche sind die beiden Brechschwingen durch je eine Exzenter-Bewegung tatsächlich den Gutdurchsatz erhöht, ist welle in Schwingungen versetzbar, von denen eine von sehr fraglich, sicher ist mit ihr eine erhebliche Ver- einem Antriebsmotor und die andere von dieser durch schleißerhöhung verbunden. 45 einen Zahnriemen, eine Kette oder ein Zahnrad-Bei einem anderen bekannten Zweischwingen- getriebe in einem festen Drehzahlverhältnis ange-Backenbrecher mit zwei oben pendelnd aufgehängten trieben wird. Diese läßt sich sehr betriebssicher und antreibbaren Brechschwingen sind diese an ihren mit guter Zugänglichkeit der Verschleißteile des Anunteren Enden durch einen Kurbel- oder Exzenter- triebs aufbauen. Es ist ein einziger starker Antriebstrieb miteinander verbunden, durch welchen sie mit 50 motor erforderlich. Bei einer anderen Aiisbildungsgleicher Frequenz und Amplitude aufeinander zu und form ist vorgesehen, daß für den Antrieb beider voneinander weg bewegt werden. Der Antrieb der Brechschwingen eine Exzenterwelle vorgesehen ist, Kurbel- oder der Exzenterwelle ei folgt über eine mit welche die langsame Brechschwinge über eine mit dieser drehfest verbundenen Keilriemenscheibe, die ihrem einen Exzenter verbundene Zugstange und die von einem Keilriemen in Drehung versetzt wird, 55 schnelle Brechschwinge über ein durch seine Streckwclcher über eine vom Antriebsmotor des Brechers lage hindurch bewegtes, mit ihrem anderen Exzenter angetriebene Keilriemenscheibe läuft, die ihrerseits über eine Zug- und Druckstange verbundenes Knieauf der Pendelachse der Brechschwinge, auf der sich hebelpaar antreibt. Dieser Antrieb ist als reiner Hebelauch die Kurbel- oder Exzenterwellenlagerung be- und Lenkeranlrieb aufgebaut, wie er sich im Backenfindet, gelagert ist. Bei diesem Brecher schwingen die 60 brecherbau an sich vielfach bewährt.hat. Brechbacken nach einem harmonischen Zeitgesetz; Schließlich ist ein geeigneter Antrieb derart auser unterscheidet sich in seiner Wirkung nicht von Ein- gebildet, daß beide Brechschwingen durch je einen schwingen-Backenbrechern. Motor über Exzenterwellen antreibbar sind, die derart Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, durch drehzahlgeregelt werden, daß die Schwingbewegungen besonders zweckmäßige unterschiedliche Bewegung 65 der beiden Brechschwingen in einem festen Frequenzder Brechbacken eines Zweischwingen-Backen- verhältnis zueinander stehen. Es können Motoren mit brechers eine weitere Durchsatzsteigerung zu erzielen, unterschiedlicher, aber auch mit gleicher Drehzahl ohne die wesentlichen Nachteile der vorstehend be- verwendet werden, wobei sie im letzteren Fall mit

unterschiedlicher, dem Schwingungsfrequenzverhältnis schwinge 5 angelenkte Druckstange 6 in Bewegung entsprechender Untersetzung auf die Exzenterwelle setzt. Ein auf der schnellen Exzenterwelle 3 bewirken. Dieser Antrieb hat den zusätzlichen Vorteil, festigtes Zahnrad 7 treibt über einen Zahnriemen 8 daß die Antriebsleistung auf zwei Motoren aufgeteilt ein größeres Zahnrad 10, das auf einer im Brecherist. ■ 5 gehäuse gelagerten, langsam angetriebenen Exzenter-

Die Erfindung ist an Hand von Zeichnungen an welle 9 befestigt ist. Das Verhältnis der Teilkreismehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert, durchmesser der Zahnräder 10 und 7 beträgt 2:1,

F i g. 1 zeigt die Diagramme der Schwingungs- so daß die Drehzahl der Exzenterwelle 9 halb so groß bewegung der beiden Brechschwingungen eines Zwei- wie die Drehzahl der Exzenterwelle 3 ist. Die Exzenterschwingen-Backenbrechers mit einem Amplituden- io welle 9 bewegt ihrerseits über ihren Exzenter 11 und verhältnis AjA_n = 3 und einem Verhältnis der eine an der langsamen Brechschwinge 12 angelenkte Schwingungsfrequenzen und der Drehzahlen der die Druckstange 13 letztere. Es läßt sich der Zahn-Brechschwingen antreibenden Exzenterweilen fjfn riemen 8 durch eine Kette oder ein Zahnradgetriebe — 1/2; mit einem entsprechenden festen Ubersetzungsverhält-

F i g. 2 zeigt für einen mit den Amplituden- und 15 nis ersetzen, wenn nur eine formschlüssige Verbindung

Drehzahlverhältnissen nach F i g. 1 betriebenen Bak- zwischen den beiden Brechschwmgenantrieben hcr-

kenbrecher den Abstand S zwischen den beiden gestellt wird, die sicherstellt, daß die gegenseitige

Brechschwingen in Abhängigkeit von der Zeit /; Phasenlage der Schwingbewegungen der beiden Brech-

F i g. 3 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht schwingen sich während des Betriebes nicht ändert,

der beiden Brechschwingen eines Backenbrechers und ao da sonst die engste Stellung der Brechbacken zuein-

deren Antriebsorgane; ander nicht erhalten bliebe. Die Amplitude der beiden

F i g. 4 zeigt das Prinzip eines von dem Ausführungs- Brechschwingen ist durch die Exzentrizität der beiden

beispiel nach Fig. 3 verschiedenen Antriebs; Exzenter4, 11 bestimmt. Die Exzentrizität der lang-

F i g. 5 zeigt einen weiteren Antrieb der Brech- samen Exzenterwelle 9 ist dreimal so groß wie die der

schwingen zur Realisierung des Erfindungsgedankens, as schnellen Exzenterwelle 3.

In Fig. 1 ist die Amplitude in Abhängigkeit von Die gewünschte Bewegung der Brechbacken läßt der Zeit bzw. des Bogenwinkels einer vollen Schwin- sich auch mit nur einer Antriebsexzenterwelle in Vergung der langsamen Brechschwinge (Kurve I) eines bindung mit einer geeigneten Antriebshebelkinematik Zweischwingen - Backenbrechers dargestellt, dessen erzielen, wie sie F i g. 4 beispielhaft zeigt. Die langsame beide Brechschwingen mit aufeinander abgestimmten 30 Brechschwinge 12 ist in den Positionen 21, 22, 23 und verschiedenen Amplituden und Frequenzen angetrie- 24 dargestellt, in die sie von dem Exzenter 17 mit dem ben werden. Im gleichen Zeitraum, in dem die langsame Radius r über seitliche Zugstangen 16 bei einem Brechschwinge eine Schwingung vollführt, führt die Exzenterumlauf nacheinander bewegt wird. Die Poschnellc Schwinge (Kurve II) zwei volle Schwingungen sitionen 2Γ bis 24' des Exzenters 17 entsprechen den aus. Zum Zeitpunkt t₀ befinden sich die beiden Brech- 35 Positionen 21 bis 24 der langsamen Brechschwinge 12. schwingen im kleinsten Abstand S₀ voneinander. Wie Die schnelle Brechschwinge 5 wird von einem auf derman der F i g. 1 unmittelbar entnimmt, lassen sich die selben Exzenterwelle wie der Exzenter 17 angeordneten beiden Amplituden A₁, A_n der Schwingen I, II so auf- Exzenter 19 mit dem Radius R über eine Zug- und einander abstimmen, daß sich während der Zeit- Druckstange 18 und das Kniehebelpaar 20a, 206 bespanne t₀ bis ?i die Brechschwingen voneinander ent- 40 wegt, das in den Punkten α an der Brechschwinge 5, 6 fernen, während der Zeitspanne Z₁ bis I₃ einen prak- am Brechergehäuse und c an der Zug- und Drucktisch konstanten Abstand S aufweisen und während stange 18 angelenkt ist. Den Positionen 31, 32, 33 und der Zeitspanne /₃ bis I₁ sich wieder auf den kleinsten 34 der schnellen Brechschwinge 5 entsprechen die Abstand S₀ einander nähern. Man liest unmittelbar Positionen 31', 32', 33' und 34' des Exzenters 19. Da ab, daß bei einer solchen Auslegung die Öffnungszeit 45 das Kniehebelpaar 20a, 206 jeweils in den Positionen einen Anteil von \njln, d.h. 75% ^am gesamten 31' und 33' durch die gestreckte Lage geführt wird, Arbeitsspiel hat. Insbesondere ist anzumerken, wie ergeben sich für eine volle Schwingung der langsamen sich besonders aus F i g. 2 ergibt, daß dsr Abstand S Brechschwinge 12 (Positionen 21, 22, 23, 24, 21) zwei der Schwingen während der Zeitspanne J₁ bis t_s prak- volle Schwingungen der schnellen Brechschwinge 5 tisch konstant bleibt, daß aber während dieser Zeit- 50 (Positionen 31,32,33 bzw. 33,34,31).
spanne die schnelle Schwinge II absolut eine Bewegung Eine weitere Ausführungsform eines Antriebes sozusagen in den Brechraum hinein vollführt. Diese der Brechschwingen zur Verwirklichung des Erfin-Bewegung kann bei geeigneter Auslegung entsprechend dungsgedankens besteht in einem getrennten Antrieb dem in F i g. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel zur der beiden Brechschwingen 5 und 12 durch je einen Intensivierung des Brechguttransportes durch den 55 Motor. Bei dem Brecher nach F i g. 5 treibt der Mo-Mahlraum genutzt werden. tor 1 die Exzenterwelle 3 der schnellen Brechschwinge 5

Bei dem Zweischwingen-Backenbrecher nach F i g. 3 und ein weiterer Motor 25 die Exzenterwelle 9 der ist zur Vereinfachung der Darstellung das Brecher- langsamen Brechschwinge 12 an. Es ist eine Drehzahlgehäuse weggelassen. Der Backenbrecher hat zwei regelung für die beiden getrennten Antriebsmotoren 1 oben in vom Brechergehäuse aufgenommenen Achsen 60 und 25 derart vorgesehen, die dafür sorgt, daß die Ex-14 und 15 pendelnd gelagerte Brechschwingen 5 und 12. zenterwellen 3 und 9 in einem festen Drehzahl-Ein Antriebsmotor 1 treibt über Keilriemen 2 eine im verhältnis umlaufen, so daß die Schwingbewegungen Brechergehause gelagerte schnell umlaufende Exzenter- der Brechschwingen nach einem festen Frequenzwelle 3 an, die ihrerseits über ihren Exzenter 4 eine verhältnis erfolgen. Die Schwingungsamplituden sind an der schnellen bzw. schnell angetriebenen Brech- 65 durch die Exzentrizität der Exzenter bestimmt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

werden, und bezieht sich auf den Antrieb der Schwin- Patentansprüche: gen, um einen vorteilhaften Brechgutdurchsatz zu erzielen.

1. Zweischwingen-Backenbrecher zum Zerklei- Bei Zweischwingen-Backenbrechern, bei denen beide nern von harten und mittelharten Materialien, 5 Brechbacken mit gleicher Amplitude und Frequenz dessen Brechschwingen an ihrem oberen Ende an gegenläufig in bekannter Weise etwa durch je einen fest angeordneten Achsen schwenkbar aufgehängt Kurbeltrieb direkt oder indirekt über Schubstangen sind und durch darunter angreifende mechanische (deutsche Patentschrift 1 006 699) bewegt werden, Antriebe, insbesondere Exzentertriebe, in an- hängt die Durchsatzleistung im wesentlichen von den nähernd harmonische Pendelschwingbewegungen io Brecherabmessungen ab. Eine Leistungssteigerung versetzt werden, dadurch gekennzeich- durch Erhöhung der Antriebsdrehzahl ist über eine net, daß die Frequenz der einen Brechschwinge bestimmte Grenze nicht mehr möglich, da die Zeit (12) halb so groß und deren Amplitude größer ist zwischen Arbeitshub und Leerhub zu kurz wird, um als die der anderen Brechschwinge (5) und daß das Brechgut zwischen den Brechbacken nachrutschen beide Brechschwingen den maximalen Ausschlag 15 zu lassen.

in Richtung des dazwischenliegenden Brechspaltes Dieses Verhalten derartiger Zweischwingen-BackengJeichzeiiig oder vergleichsweise kurz nachein- brecher ist prinzipiell gleich dem von Einschwingenander erreichen, derart, daß die Zeitspanne, in der Backenbrechern, deren bewegte Brechschwinge mittels sich der Abstand der Brechschwingen zueinander Kurbeln direkt oder über ein Kniehebelsystem anvergrößert und groß bleibt, sich über mehr als die 20 getrieben wird.
Hälfte eines Arbeitsspieles erstreckt. Bei Einschwingen-Backenbrechern sind verschiedene

2. Zweischwingen - Backenbrecher nach An- Versuche unternommen worden, mit Hilfe eines spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ampli- speziellenAntriebsmechanismusder bewegten Schwinge tude der mit der niedrigen Frequenz schwingenden ein für den Gutdurchsatz vorteilhaftes Zeitgesetz der Brechschwinge (12) dreimal so groß ist wie die 25 Backenbewegung zu realisieren, indem die geöffnete Amplitude der mit der höheren Frequenz schwin- Position der Brechbacken einen größeren relativen genden Brechschwinge (5). Zeitanteil am Bewegungsspiel besitzt.

3. Zweischwingen - Backenbrecher nach An- Das kann dadurch erreicht werden, daß nur bei spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die jeder zweiten Umdrehung der Antriebsexzenterwclle beiden Brechschwingen (5, 12) durch je eine 30 ein Arbeitshub ausgeführt wird. Bei einem bekannten Exzenterwelle (3, 9) in Schwingungen versetzbar Einschwingen-Kniehebel-Backenbrecher (deutsche Pasind, von denen eine von einem Antriebsmotor (1) tentschrift 1 248 435) wird dies dadurch erreicht, daß und die andere von dieser durch einen Zahnrie- die auf das Kniehebelgelenk wirkende, von der men (8), eine Kette oder ein Zahnradgetriebe in Exzenterwelle angetriebene Exzenterstange aus zwei einem festen Drehzahlverhältnis angetrieben wird. 35 gegeneinander beweglichen Teilen besteht, von denen

4. Zweischwingen - Backenbrecher nach An- das auf der Exzenterwelle gelagerte Teil als Zylinder spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für und das andere, mit dem Kniegelenk gekoppelte Teil den Antrieb beider Brechschwingen (5, 12) eine als Kolben ausgebildet ist, wobei der Zylinder mit Exzenterwelle vorgesehen ist, die die langsame einem hydraulischen Drucksystem verbunden ist, das Brechschwinge (12) über eine mit ihrem einen 40 mit von der Antriebswelle betätigten Steuerorganen Exzenter (17) verbundene Zugstange (16) und die versehen ist. Diese umfassen ein in der Druckleitung die schnelle Brechschwinge (5) über ein durch seine zum Zylinder vorgesehenes Rückschlagventil, dessen Strecklage hindurch bewegtes, mit ihrem anderen Verhältnis zwischen Öffnungszeit und Schließzeit 3 : I Exzenter (19) über eine Zug- und Druckstange (18) beträgt, so daß bei jeder zweiten Exzenterwellen-Umverbundenes Kniehebelpaar (20a, 20b) antreibt. 45 drehung ein Arbeitshub ausgeführt wird. Der kon-

5. Zweischwingen - Backenbrecher nach An- struktive Aufwand ist wegen der Hydtaulik erheblich, spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Schaden am Arbeitszylinder in der Exzenterslange beide Brechschwingen (5, 12) durch je einen Mo- sind nur umständlich und arbeitsaufwendig zu betör (1, 25) über Exzenterwellen (3, 9) antreibbar heben.

sind, die derart drehzahlgeregelt werden, daß die 50 An rein mechanischen Mitteln wurden hierzu auch Schwingbewegungen der beiden Brechschwingen schon zwei ineinandergeschobene, im Verhältnis 1: 2 in einem festen Frequenzverhältnis zueinander umlaufende Exzenter vorgesehen (deutsche Patentstehen, schrift 1 221 535). Diese Konstruktion ist aber durch

6. Zweischwingen - Backenbrecher nach An- erheblichen Verschleiß der verwickelten Exzenterspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Motoren 55 konstruktion und an den zum Antrieb benötigten Zahn-(1, 25) mit gleicher Nenndrehzahl verwendet wer- rädern gekennzeichnet, zumal bei einem der Zahnradden, die mit unterschiedlicher Untersetzung auf die paare der Achsabstand sich während der Bewegung Exzenterwelle!! (3, 9) wirken. ändert. Eine andere, rein mechanische Lösung besteht

in der Verwendung von mit verschiedenen Drehzahlen ^6o umlaufenden Unwuchtmassen, deren Resultierende

der einzelnen Fliehkräfte auf die zu bewegende Brech-

Die Erfindung betrifft einen Zweischwingen-Backen- backe nach einem besonders vorteilhaften Zeitgesetz

brecher zum Zerkleinern von harten und mittelharten einwirkt (deutsche Patentschrift 1 072 456). Diese

Materialien, dessen Brechschwingen an ihrem oberen Konstruktion leidet aber an dem generellen Mangel

Ende an fest angeordneten Achsen schwenkbar auf- 6s unwuchterregter Brecher, daß die Brechschwinge

gehängt sind und durch darunter angreifende mecha- keine zwangläufig geführte Bewegung ausführt, so daß

nische Antriebe, insbesondere Exzentertriebe, in an- z. B. kein definierter engster Spalt sich einstellt und

nähernd harmonische Pendelschwingungen versetzt das Schwingungssystem durch Veränderung der Am-