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Die Erfindung betrifft einen Zweiwalzenbrecher mit in einem Brechergehäuse drehbar gelagerten, motorisch gegenläufig angetriebenen Walzen, deren Mittellängsachsen parallel zueinander gerichtet sind, wobei eine erste Walze als Festwalze unverschieblich und eine zweite Walze als Loswalze zur Veränderung des Spaltes zwischen den Walzen verschieblich gegenüber der ersten Walze im Brechergehäuse verstellbar ist, wobei die Verstellung der Lager mitsamt der Loswalze entlang einer am Maschinengestell ausgebildeten Gleitfläche gegen die Kraft mindestens eines Rückstellmittels, beispielsweise eines Hydraulikzylinders, erfolgt, wobei an Lagern oder nahe der Lager der Loswalze je ein Schwinghebel mit einem ersten Ende angelenkt ist, deren andere Enden mit einer Traverse verbunden sind, die gestellfest gehalten und um ihre Lagerbereiche drehbar ist.
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Derartige Zweiwalzenbrecher sind im Stand der Technik vielfach bekannt. Sie dienen beispielsweise dazu, Gestein oder dergleichen Materialien auf eine gewünschte Korngröße zu zerkleinern und finden somit häufig Anwendung im Bereich Bergbau und in der Aufbereitungstechnik.
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Die Verstellbarkeit des Walzenabstandes und somit des zwischen den Walzen angeordneten Spaltes dient vordergründig dazu, die zu produzierende Korngröße variabel einstellen zu können. Zudem kann auch ein fortschreitender Verschleiß an den Brechwerkzeugen, die auch Brechschalen genannt werden, kompensiert werden. Dies erfolgt, in dem die bereits Verschleiß aufweisenden Brechwerkzeuge etwas enger zusammengefahren werden. Es kann also der Spalt zwischen den Walzen verringert werden, um einen gewissen Verschleiß an den Brechwerkzeugen auszugleichen. Auch kann auf diese Art und Weise die gewünschte Zielkorngröße besser kontrolliert und durch entsprechendes Einstellen des Spaltabstandes erreicht werden.
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Darüber hinaus können auch verschiedene Korngrößen mit einem gleichen Brechschalensatz als Brechwerkzeug erzielt werden, die eigentlich für eine abweichende Korngröße konzipiert wurden.
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Eine weitere Funktion der Verstellbarkeit mindestens einer Walze gegenüber der anderen Walze ist die Funktion eines Überlastschutzes. Treten beispielsweise Fremdkörper wie Metalle oder dergleichen in den Brechraum ein, so ist es bei unverstellbaren, also fixierten Walzen zumeist unmöglich, die Maschine rechtzeitig zum Anhalten zu bringen, um sie vor einer Beschädigung zu schützen. Durch die Verstellbarkeit einer mindestens einer Walze werden Komponenten wie beispielsweise Antrieb und Lagerungen vor einem Schaden geschützt, in dem die Loswalze durch die zwischen den Walzen entstehenden Druckkräfte nach außen geschoben wird. Nachdem der Fremdkörper den Maschinenraum verlassen hat, kann die Walze wieder in die Ausgangslage oder Arbeitslage zurückgefahren werden.
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Im Stand der Technik sind zur Verstellung der Loswalze gegenüber der Festwalze sowohl hydraulische Systeme, die in der Regel über zwei Hydraulikzylinder synchron verstellt werden, als auch über eine Feder vorgespannte Systeme bekannt. Um einen Gleichlauf (Verschiebung über den Weg) sicherzustellen, erfolgt diese Synchronisierung üblicherweise mechanisch über einen Kipphebel für jede Walzenseite. Die Kipphebel sind durch eine Achse, die eine Traverse bildet, jeweils mit der anderen Lagerungsseite fest verbunden. Dabei sind die Hydraulikzylinder mit Abstand zu den Kipphebeln fluchtend zur Lagerungsmitte angeordnet und an einem zweiten Anbindungspunkt mit der Lagerung fest verbunden. Dabei ist der die Kipphebel verbindende Teil dieser Achse aus Kipphebel und gebildeten Synchronisierungsgabel, nämlich die Traverse, üblicherweise nahe dem Erdboden, beziehungsweise der Aufstellebene angeordnet. Hier behindert dieser beispielsweise die Anordnung eines Förderbands.
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Bei einer derartigen Lösung ist es nachteilig, dass die Hebel der Synchronisierung außermittig, das heißt mit größerem oder kleinerem Abstand zur Aufstellfläche als die Flucht der Lagerungsmitte angeordnet sind. Durch diese auch als außermittige Anbindung bezeichnete Verbindung der Kipphebel der Synchronisierung, erfolgt bei einer Spitzenlasteinleitung, die beispielsweise durch einen zwischen die Walzen geratenden Fremdkörper erfolgen kann, ein Einwirken von Kippmomenten auf die Lagerungen und insbesondere die Lagerungsführungen, welches durch die Rückstellkraft des Hydraulikzylinders erfolgt. Hierdurch werden die Lagerungsführungen und gegebenenfalls die Lager zusätzlich belastet und in ihrer Lebensdauer gegebenenfalls stark eingeschränkt. Die Überlastfunktion zur Freigabe der Loswalze wird häufig durch ein in die Hydraulik integriertes Lasthalteventil bewirkt, welches auf einen bestimmten maximalen Druck voreingestellt ist, um die verschiebbare Walze (Loswalze) aufgrund der inneren Kräfte, also der Kräfte die beispielsweise durch Einwirken eines Fremdkörpers auf die Walzen entstehen, aus dem Brechraum freizugeben um Beschädigungen zu vermeiden.
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Hierzu sind im Stand der Technik Führungen bekannt, die unterhalb der Lagerungen, also zwischen Aufstellfläche und Lager angeordnet sind und ein waagerechtes Verschieben zumindest der Loswalze ermöglichen.
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Bei den im Stand der Technik bekannten Lösungen sind zudem die Hydraulikzylinder in Höhe der Mittellängsachsen der Walzen angeordnet und bewirken hierdurch eine besonders lange Bauform der gesamten Maschine.
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Aufgrund des eingangs genannten Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Zweiwalzenbrecher der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass im Falle der Lasteinleitung beispielsweise durch Fremdkörper die Lagerungsführungen und gegebenenfalls die Lager nur geringfügig belastet werden, um deren Lebensdauer zu erhöhen, bei dem zudem eine besonders kompakte und somit nur geringe Länge aufweisende Bauform ermöglicht ist und der kostengünstig und einfach herstellbar ist und dabei eine hohe Lebensdauer aufweist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass das Rückstellmittel in Verstellrichtung verlaufend etwa parallel zur Aufstellebene an der der Aufstellebene zugewandten Seite der Lager der Walzen angeordnet ist, wobei das Rückstellmittel jeweils an einem ersten Ende jedes Schwinghebels angelenkt ist, der in Richtung der Aufstellebene von der Traverse abgragt, wobei die zweiten Enden der Schwinghebel an der Traverse fixiert sind, die oberhalb der Flucht der Walzen angeordnet ist, die die Mittellängsachsen der Walzen deutlich in der Höhe, also im Abstand zur Aufstellebene, überragt, wobei etwa in Höhe der Mittellängsachse der Walzen ein Gelenkhebel einerseits am Schwinghebel und andererseits am Walzenlager oder nahe des Walzenlagers an diesem jeweils angelenkt ist.
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Durch eine derartige Anordnung der Rückstellmittel, insbesondere Hydraulikzylinder, ist zum einen eine besonders kompakte, nur geringe Länge aufweisende, Bauform eines erfindungsgemäßen Zweiwalzenbrechers ermöglicht.
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Des Weiteren erfolgt sowohl die Lasteinleitung im Überlastfall als auch die Rückstellung durch das Rückstellmittel in Höhe der Mittellängsachse der Walzen. Dies bedeutet, dass nur geringer Verschleiß an den Lagerungsführungen und an den Lagerungen der Walzen erfolgt, da diese keine zusätzlichen Kippmomente durch eine außermittige Krafteinleitung kompensieren müssen.
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Durch den zusätzlichen Gelenkhebel können Hydraulikzylinder als Rückstellmittel parallel zur Aufstellebene zwischen Aufstellebene und den Lagern der Walzen angeordnet werden und dabei über den Schwinghebel, der an dem Ende der Kolbenstange des Hydraulikzylinders angelenkt ist und den Gelenkhebel der einerseits an dem Schwinghebel und andererseits an oder nahe an dem jeweiligen Lager angelenkt ist, die durch die Überlast und anschließende Rückstellung entstehenden Kräfte linear aufnehmen. Das heißt, die im Überlastfall entstehende Kraft, die durch ein Aufreißen, das heißt ruckartiges Auseinanderfahren der Walzen und somit Vergrößern des Walzenspaltes entsteht, kann linear in den Gelenkhebel eingeleitet und von diesem umgedreht werden. Hierdurch sind die die Lagerführungen und die Lager übermäßig belastenden und zu hohem Verschleiß führenden Kippmomente weitestgehend vermieden.
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Ein weiterer Vorteil einer derartigen kompakten Bauform ist, dass im Längsverlauf etwa mittig, zwischen den Hydraulikzylindern ausreichend Raum zur Positionierung eines Förderbandes zum Abtransport des zerkleinerten Gutes gegeben ist. Der gesamte Bereich unterhalb der Brecherwalzen ist frei, sodass hier ein Förderband zum Abtransport des zerkleinerten Gutes angeordnet werden kann.
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Das Förderband kann dabei beidends der Maschine herausragend angeordnet werden, da insbesondere im Bereich der Loswalze die Traverse in einer Höhe angeordnet ist, die dem Förderband nicht im Wege steht. Zudem sind alle weiteren Mittel der Synchronisierung, nämlich die beiden Gelenkhebel und die beiden Schwinghebel an oder nahe der Außenseiten des Zweiwalzenbrechers angeordnet und ragen nicht in den Arbeitsbereich oder in den Bereich, in dem ein Förderband zum Abtransport des zerkleinerten Gutes angeordnet wird, hinein.
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Dabei kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass jeder Gelenkhebel in einer etwa waagerechten, nahezu parallel zur Aufstellebene gerichteten Lage angeordnet ist.
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Durch die etwa waagerechte, nahezu parallel zur Aufstellebene gerichtete Anordnung der Gelenkhebel ist ein lineares Einführen der durch eine Überlast entstehenden Kräfte in die die Last ausgleichenden Mittel der Synchronisierung ermöglicht. Hierdurch wird bereits das Entstehen von verschleißfördernden Kippmomenten vermieden.
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Insbesondere kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass das Rückstellmittel durch einen Hydraulikzylinder gebildet ist, wobei dessen Kolbenstange an dem Ende des Schwinghebels angelenkt ist und bei Bewegung der Loswalze aus der Arbeitsstellung in eine spaltvergrößernde Stellung auf Zug beansprucht ist.
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Bei einer derartigen Anordnung sind die Hydraulikzylinder derart eingesetzt, dass der Sollwalzenabstand, der vom Benutzer entsprechend der gewünschten Korngröße einstellbar ist, durch die Hydraulikzylinder auf Zug gehalten ist. Im Überlastfall, der die Loswalze aus der Sollstellung weiter von der Festwalze entfernt, wird somit die Kolbenstange des Hydraulikzylinders aus dem Hydraulikzylinder herausgezogen. Dabei kann der Hydraulikzylinder auf einen bestimmten maximalen Zug voreingestellt sein, um im Lastfall nach Überschreiten dieser Kraft die Loswalze freizugeben, sodass sich diese von der Festwalze entfernen kann, beispielsweise um einen erhöhten Verschleiß der Walze oder eine Zerstörung der Walze durch Fremdgut zu verhindern.
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Nach Entfernen des Fremdgutes zieht der Hydraulikzylinder mittels der Kolbenstange die Loswalze wieder in die voreingestellte Lage.
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Alternativ kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass das Rückstellmittel durch eine Zugfeder gebildet ist.
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Auch die Verwendung von einer oder mehreren Zugfedern als Rückstellmittel ist hierbei möglich, wobei auch bei dieser Lösung die Sollposition der Loswalze auf Zug einstellbar ist und im Lastfall die Loswalze mittelbar mittels der Synchronisierung auf die Zugfeder einwirkt, um den Spaltabstand zwischen der Loswalze und er Festwalze zu vergrößern, um eine eventuelle Beschädigung der Walzen zu vermeiden.
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Weiter kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass die Lager der Loswalze sowohl an ihrer der Aufstellebene zugewandten als auch an ihrer der Aufstellebene abgewandten Seite eine Führung bildende Gleitflächen aufweisen.
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Insbesondere durch die sowohl auf der der Aufstellebene zugewandten als auch auf der der Aufstellebene abgewandten Seite angeordneten Führungen beziehungsweise eine Führung bildenden Gleitflächen, ist der waagerechte, insbesondere parallel zur Aufstellebene, Verlauf der Loswalze im Lastfall, das heißt in dem Fall in dem der Spalt durch Entfernen der Loswalze von der Festwalze vergrößert wird, sichergestellt, sodass auch hierdurch gegebenenfalls auftretende Kippmomente weitestgehend kompensiert sind.
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Schließlich kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass das Rückstellmittel durch einen Hydraulikzylinder gebildet ist, wobei die Kolbenstange des Hydraulikzylinders auf Druck mit dem Schwinghebel verbunden ist oder das Rückstellmittel durch eine Druckfeder gebildet ist, wobei je ein parallel zum Rückstellmittel gerichteter, jeweils zwischen Rückstellmittel und Walzenlager angeordneter Umlenkhebel angeordnet ist, dessen eines Ende an dem ersten Ende des Rückstellmittels und dessen anderes Ende am Schwinghebelende angelenkt ist.
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Bei einer derartigen Ausführungsform der Erfindung kann ein Hydraulikzylinder Verwendung finden, der auf Druck mit der Synchronisierung verbunden ist. Hierbei ist zwischen der Kolbenstange des Hydraulikzylinders und dem dem bodennahen Ende des Schwinghebels ein zusätzlicher Umlenkhebel angeordnet, der etwa parallel zu dem Hydraulikzylinder mit Kolbenstange verläuft und zwischen dem Hydraulikzylinder und den Lagerungen der Walzen angeordnet ist.
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Der Hydraulikzylinder der hier auf Druck eingesetzt ist, kann auch durch eine Druckfeder als Rückstellmittel ersetzt werden.
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Auch mit einer derartigen Lösung erfolgt die Krafteinleitung linear mittels des Gelenkhebels in den Schwinghebel, der mit seinem einen Ende an dem Umlenkhebel und mit seinem anderen Ende an der Traverse angelenkt beziehungsweise verbunden ist.
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Auch hierdurch ist die Einwirkung von Kippmomenten auf die Lager und insbesondere die Lagerführungen weitestgehend vermieden, sodass der Verschleiß dieser Teile deutlich verringert und die Lebensdauer erhöht ist.
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Weiterhin ist eine derartige erfindungsgemäße Anordnung von Rückstellmittel, Schwinghebel, Gelenkhebel und die Schwinghebel verbindende Traverse auch bei Zweiwalzenbrechern möglich, bei denen beide Walzen als Loswalzen ausgebildet und verschieblich gegenüber der jeweils anderen Walze im Brechergehäuse verstellbar sind.
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Hierbei würde dann die aus Traverse, Gelenkhebel, Schwinghebel und Hydraulikzylinder gebildete sogenannte Synchronisierung an der der ersten Synchronisierung gegenüberliegenden Seite des Zweiwalzenbrechers angeordnet sein.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und im Folgenden näher beschrieben.
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Es zeigt:
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1 wesentliche Teile eines erfindungsgemäßen Zweiwalzenbrechers in perspektivischer Ansicht;
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2 desgleichen ohne Antrieb der Loswalze;
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3 desgleichen aus 1 ohne Rahmenteile;
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4 desgleichen ohne Rahmen und ohne Antriebe;
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5 desgleichen ohne Rahmen und ohne Antriebe in Seitenansicht in einer ersten Position;
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6 desgleichen in einer weiteren Position.
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In den Figuren sind wesentliche Teile eines Zweiwalzenbrechers 1 gezeigt. Ein derartiger Zweiwalzenbrecher 1 weist zwei in einem Brechergehäuse drehbar gelagerte, motorisch gegenläufig angetriebene Walzen 2, 3 auf. Die Mittellängsachsen der Walzen 2, 3 sind dabei zueinander parallel ausgerichtet. Im Ausführungsbeispiel ist eine erste Walze 2 als Festwalze unverschieblich und eine zweite Walze 3 als Loswalze verschieblich gegenüber der Walze 2 ausgebildet. Dabei ist die zweite Walze 3 innerhalb des Brechergehäuses zur Veränderung des Spaltes zwischen den Walzen 2, 3 verschieblich gegenüber der ersten Walze 2 verstellbar. Die Verstellung der zweiten Walze 3 erfolgt dabei mit samt der Lager der Loswalze 3 entlang einer am Maschinengestell 4 ausgebildeten Gleitfläche 11. Dabei erfolgt die Verstellung gegen die Kraft eines in den Ausführungsbeispielen durch Hydraulikzylinder 5 gebildeten Rückstellmittels. Zur Synchronisierung und somit Sicherung vor Schrägstellung der Walze 3 durch die Bewegung beim Verstellen der Walze 3 in eine gegenüber der Walze 2 spaltvergrößernde Stellung ist nahe der Lager der Loswalze 3 je ein Schwinghebel 6 mit einem ersten Ende angelenkt. Das andere Ende des jeweiligen Schwinghebels 6 ist mit einer Traverse 7 verbunden, die gestellfest gehalten und um ihre Lagerbereiche drehbar ist.
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Erfindungsgemäß ist das Rückstellmittel in Verstellrichtung verlaufend etwa parallel zur Aufstellebene an der der Aufstellebene zugewandten Seite der Lager der Walzen 2, 3 angeordnet. Hierdurch ist beispielsweise der Auswurf für zerkleinertes Gut frei zugänglich und bietet ausreichend Platz, um hier ein entsprechendes Fördermittel wie beispielsweise ein Förderband anzuordnen.
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Dabei ist das Rückstellmittel in den in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen jeweils durch einen Hydraulikzylinder 5 gebildet, der jeweils an einem ersten Ende jedes Schwinghebels 6 angelenkt ist. Der Schwinghebel 6 ragt dabei in Richtung der Aufstellebene von der Traverse 7 ab. Die zweiten Enden der Schwinghebel 6 sind an der Traverse 7 fixiert. Die Traverse 7 liegt dabei oberhalb der Flucht der Walzen 2, 3. Somit ist die Traverse 7 in einer oberhalb von den Walzen 2, 3 aufgespannten Ebene angeordnet und ermöglicht auch in diesem Bereich unterhalb der Traverse 7 ein Anordnen eines Förderbandes zum Abtransport des zerkleinerten Gutes.
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Zudem ist in Höhe der Mittellängsachse der Walzen 2, 3 ein Gelenkhebel 8 einerseits am Schwinghebel 6 und andererseits am Walzenlager oder einem Befestigungspunkt am Walzenlager bei 9 angeordnet und an diesem jeweils angelenkt. Hierdurch ist eine mittige Einleitung von Kraft in die Lager der Loswalze 3 ermöglicht. Sobald ein Fremdkörper in den Arbeitsbereich der Walzen 2, 3 eindringt, kann die Walze 3 somit in einer parallel zur Aufstellebene, also waagerechten Richtung durch den Fremdkörper verschoben werden. Die auf die Schwinghebel 6 durch die Gelenkhebel 8 übertragenen Kräfte werden dabei nahezu ausschließlich in waagerechter Richtung übertragen. Somit sind Kippmomente, die auf die Lagerführungen und gegebenenfalls Lager der Loswalze 3 einwirken und diese beschädigen oder in ihrer Lebensdauer einschränken könnten, weitestgehend vermieden.
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Zudem ist durch eine derartige Anordnung der Gelenkhebel 8, der Schwinghebel 6 und der Traverse 7 in Kombination mit dem Hydraulikzylinder 5, der das Rückstellmittel bildet, eine besonders kurze, kompakte Bauform gegeben, die zusätzlich den mobilen Transport eines derartigen Zweiwalzenbrechers 1 ermöglicht.
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Zudem ist dies auch für die Bauteile der Peripherie vorteilhaft, da zum Beispiel Stützelemente eines Stahlbaus etc. näher an dem Brecher aufgestellt werden können.
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Wie insbesondere aus den 5 und 6 ersichtlich, ist jeder Gelenkhebel 8 in einer waagerechten, etwa parallel zur Aufstellebene gerichteten Lage angeordnet. Auch in dem in 6 gezeigten Lastfall ist der Gelenkhebel 8 noch in einer nahezu parallel zur Aufstellebene gerichteten Lage angeordnet, sodass die beschriebenen Kippmomente weitestgehend vermieden sind.
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Wie aus den Figuren ersichtlich, ist das Rückstellmittel durch deinen Hydraulikzylinder 5 gebildet, an dessen Kolbenstange 10 das der Traverse 7 entgegengesetzte Ende des Schwinghebels 6 angelenkt ist. Bei Bewegung der Loswalze 3 aus der Arbeitsstellung in eine spaltvergrößernde Stellung ist dabei der Hydraulikzylinder 5 auf Zug beansprucht. Der Hydraulikzylinder 5 kann dabei auf einen bestimmten maximalen Zug voreinstellt werden und bei Überschreiten dieses Zuges, beispielsweise im Lastfall, die Loswalze 3 freigeben, um den Spalt zwischen den Walzen 2, 3 zu vergrößern und um Zerstörungen oder Beschädigungen an den Brecherwalzen 2, 3 vorzubeugen beziehungsweise zu verhindern.
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Alternativ und in den Figuren nicht gezeigt, kann das Rückstellmittel auch durch eine Zugfeder gebildet sein.
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Wie insbesondere aus den 3 und 4 ersichtlich, weisen die Lager der Loswalze 3 sowohl an ihrer der Aufstellebene zugewandten als auch an ihrer der Aufstellebene abgewandten Seite eine Führung bildende Gleitflächen 11 auf. Durch diese sowohl oberseitig als auch unterseitig ausgebildeten Führungsmittel (Gleitflächen 11) ist ein weiterer Schutz vor Beschädigungen bei auftretenden Kippmomenten gegeben, da durch die etwa waagerecht verlaufenden, eine Führung bildenden Gleitflächen 11, eine Bewegung ausschließlich in waagerechter Richtung ermöglicht ist. Derartige Kippmomente können auch auftreten, wenn durch den Brechprozess Axialkräfte entstehen, die die Festlagerung aus der Aufstellebene quer kippen wollen.
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In einem alternativen und in den Figuren nicht gezeigten Ausführungsbeispiel kann das Rückstellmittel auch durch einen Hydraulikzylinder 5 gebildet sein, dessen Kolbenstange 10 auf Druck mit dem Schwinghebel 6 verbunden ist. Hierzu ist zwischen Hydraulikzylinder 5 und Walzenlager ein Umlenkhebel vorgesehen, dessen eines Ende an dem ersten Ende des Hydraulikzylinders 5 und dessen anderes Ende am Schwinghebelende angelenkt ist.
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Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.
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Alle in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Zweiwalzenbrecher
- 2
- Walze (Festwalze)
- 3
- Walze (Loswalze)
- 4
- Maschinengestellt
- 5
- Hydraulikzylinder
- 6
- Schwinghebel
- 7
- Traverse
- 8
- Gelenkhebel
- 9
- Anlenkpunkt Walzenlager
- 10
- Kolbenstange
- 11
- Gleitflächen
