DE20212079U1 - Brecher - Google Patents

Description

Brecher

Die vorliegende Erfindung hat einen Brecher mit gegenüberliegenden Backen zum Gegenstand, besonders geeignet zur Zerkleinerung von Inertmaterial. Die Erfindung wird insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich auf dem Gebiet der industriellen Bearbeitung von Inertmaterial, wie z.B. Gestein angewandt, um mittels eines Zerkleinerungsprozesses Portionen einer gewünschten Größenordnung zu erhalten.

Die Verwendung von Inertmaterial ist bekannt. Dieses Material von unterschiedlichster Körnung findet weite Verwendung im Bausektor, wie zum Beispiel bei der Herstellung von Beton, oder als Substrat zur Herstellung des Straßenbelages, oder auch einfach nur als gleichmäßig verteilter Bodenbelag, wie zum Beispiel auf Spielplätzen, auf Flächen, die als Parkplätze dienen und zur Verwirklichung von Dränageflächen. Ein weiteres Beispiel für die Verwendungsmöglichkeiten des zerkleinerten Materials ist die Herstellung von hochwertigen Materialien, die Mischungen auf der Grundlage von Harzen vorsehen und in der Möbelbranche und im Bauwesen zu verwenden sind.

Bis vor kurzem wurde Schotter noch ausschließlich und völlig unsortiert in Mienen abgebaut. Dieser Schotter wird auch heute noch gewonnen und dann durch Sieben oder Schütteln auf die gewünschte Körnung sortiert.

Aus Umweltschutzgründen sind viele der noch tätigen Minen nach und nach gezwungen worden, ihre Aktivität zu verringern, oder sogar in manchen Fällen, auf Grund der neuen Gesetzgebung, auf die Grab- und Abbaukonzessionen zu verzichten. Dieser Umstand hat dazu geführt, dass dieses Material auf dem Markt nicht so leicht erhältlich ist, und daher ist es umso zweckmäßiger, die Stein-Zerkleinerungstechnik anzuwenden, um Anfrage und Angebot auf dem Markt auszugleichen. Besagte Technik ist ebenfalls vorteilhafter, falls eine besondere

Bearbeitung des Schotters gefordert ist, wie z.B. unregelmäßige und größere Kanten anstatt von regelmäßigen und runden Kanten.

Um Steine zu zerkleinern, setzt man heutzutage eine besondere Maschine ein, die allgemein als Brecher bezeichnet wird.

Dieser besteht im Prinzip aus einer Backe oder statischen Spannbacke, der man eine dynamische Backe oder Spannbacke entgegensetzt. Beide bestehen aus robusten, im wesentlichen flachen metallischen Körpern, mit auf einer Seite einer austauschbaren Verkleidung, deren Oberflächen entgegengesetzt und geneigt sind und so, nach unten zusammenlaufend, eine Art von Trichterwagen bilden. Dadurch wird dem Schotter eine bestimmte Progression der Zerkleinerungsphase zu verleihen und gleichzeitig der Transport des Inertmaterials in den unteren Teil der Apparatur erleichtert, der regelmäßig ausgeleert wird.

Gewöhnlich ist die statische Backe im oberen Teil aufgehängt, während im unteren Teil eine oder mehrere Schubvorrichtungen vorgesehen sind, zum Beispiel Zylinder, die den Zweck haben, den Neigungsgrad letzterer je nach der gewünschten Körnung zu variieren. Auf der gegenüberliegenden Seite wird die dynamische Backe von einer einzigen exzentrischen Achse gehebelt und bewegt, die im allgemeinen längs der Oberseite vorgesehen ist, während das untere Ende, mittels passender Zylinder, wie das entsprechende untere Ende der statischen Backe, verschoben oder zurückgesetzt werden kann. Die Bewegung, die der dynamischen Backe durch die Verankerung an einer einzigen exzentrischen Achse verliehen wird, wie zum Beispiel in US4361289 (Georget, et al) beschrieben, hat sich also als wirksam erwiesen, scheint jedoch noch nicht genügend optimiert.

Eine Alternative wird in DE 494038 (Banyay) vorgeschlagen. Er schlägt im wesentlichen einen Brecher mit flacher, statt, wie in den meisten Fällen, gekurvter, Mahloberfläche vor und zwar für die statische Backe konkav, und für die

dynamische Backe konvex. In diesem Fall ist die dynamische Backe auf zwei exzentrische Achsen montiert, die in entgegengesetzte Richtungen rotieren.

Auch in WO94/15713 (Mcrch) wird ein Backenbrecher beschrieben, der besonders für Inertmaterial geeignet ist. Genauer gesagt sieht er zwei gegenüberliegende flache Zerkleinerungsplatten vor, wobei die statische verstellbar ist und die dynamische die Bewegung vollführt, die die Zerkleinerung bewirkt. Die besagten Backen bilden eine Art konischen Trichter, der nach unten geöffnet ist und am Ende eine Öffnung für die zerkleinerte Masse hat. Eine Backe erfüllt mehr oder weniger exakt den Zweck der Zerkleinerungswirkung auf der ganzen Oberfläche der beweglichen Backe und verteilt so gleichmäßig die Kraft, indem die Belastung verringert wird. All dies dürfte zu einer Reduzierung der aufzubringenden Leistung führen und auch das Erreichen einer größeren Rotationsgeschwindigkeit erlauben. Nach Ansicht des Autors ist das, was vorgehend beschrieben wurde, möglich, weil die bewegliche Backe auf zwei rotierende, auf verschiedenen Ebenen geführte Achsen montiert ist, wobei jede der beiden Achsen in exzentrischem Verhältnis zu den Führungsteilstücken stehen, zu denen sie gehören. Es zeigt sich außerdem, dass die beiden Achsen, die die exzentrische Achse beinhalten, synchron geführt werden können.

Man hat beobachtet, dass die häufigste Lösung für den Antrieb der dynamischen Backe bei Brechern der einachsige Typ ist, der schon vorher erwähnt wurde. Dieser Typ zeichnet sich qualitativ nicht nur dadurch aus, dass es sich hier um eine besonders aggressive Bearbeitung handelt und die Geräte in erster Linie sehr robust sein müssen, sondern hauptsächlich wegen der hohen Zuverlässigkeit und dem geringen Wartungsaufwand. Es ist jedoch offensichtlich, dass diese Aspekte derzeit völlig ungenügend sind, um den vielfältigen und diversen Anforderungen der Auftraggeber nachzukommen. Daher ist es notwendig, optimale Lösungen zu finden, die schon aus den obengenannten Patenten DE494038 (Banyay) und WO94/15713 (Merch) hervorgehen. Die Besonderheit der beiden Geräte, außer der Bewegung mit zwei exzentrischen Achsen, besteht darin, dass die Achsen sich immer und in jedem

Fall synchron drehen müssen. Die absolute Notwendigkeit, diese Bedingung zu erfüllen, ist die wichtigste Voraussetzung, damit die vorgeschlagenen Geräte als funktionstüchtig angesehen werden können.

In der Praxis ist dies nicht der Fall, da die synchrone Bewegungsart der beiden Stützachsen für die dynamische Backe, bis heute, eines der am schwersten durchführbaren Ziele ist. In der Tat ist es ist sicher wahr, dass die Planung den Einsatz von besonderen und komplexen Antriebselementen mit der Zuhilfenahme eines elektronischen Teils erfordern würde. Daraus folgt, dass derartige Maßnahmen einen hohen Kostenaufwand hätten, der für eine Apparatur, die dazu bestimmt ist, schwere Arbeiten durchzuführen, als nicht gerechtfertigt erscheint.

Dies hat, so weit bekannt ist, keine praktische Anwendung besagter Geräte zugelassen.
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Wenn man all dies berücksichtigt, erscheint es notwendig, alternative Lösungen zu finden, die wesentlich effizienter sind, als die oder ähnliche, die heute zur Verfügung stehen.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, auf dem Markt einen optimalen Brecher anzubieten.

Diese und andere Ziele werden mit Hilfe der vorliegenden Erfindung gemäß den aus den anhängenden Schutzansprüchen hervorgehenden Merkmalen erreicht, indem man die dargestellten Probleme mittels eines Brechers löst, der besonders geeignet ist, um Steine zu zerkleinern, bestehend aus einem Gehäuse, in dessen Innerem sich zwei Backen mit gegenüberliegenden geneigten Ebenen befinden, die einen Trichter bilden, mit einer im unteren Teil gelegenen Öffnung für den Auswurf des behandelten Materials, und wobei eine Backe statisch ist, während die entgegengesetzte dynamische Backe durch das Zusammenwirken zweier exzentrischer Achsen bewegt wird. Diese ist auf nur eine exzentrische Achse

montiert, und ist nur indirekt im unteren Teil von der erwähnten zweiten exzentrischen Achse belastet, wobei mittels eines Einlegelements die Abweichungen neutralisiert werden.

Auf diese Weise und durch den bemerkenswerten kreativen Beitrag, dessen Wirkung einen unmittelbaren technischen Fortschritt darstellt, werden mehrere Ziele erreicht.

Außer der Tatsache, besonders robust gebaut zu sein, zeichnet sich die so verwirklichte Apparatur vor allem durch ein gutes Verhältnis von Gewicht zu Raumbedarf aus, bei dem sich sowohl Maße als auch Gewicht in Grenzen halten.

Um die Bewegung der dynamischen Backe mittels der Zusammenwirkung von zwei exzentrischen Achsen zu ermöglichen, hat sie den Vorzug, eine besonders flexible Bearbeitungen zu begünstigen, und ist daher in der Lage, den vielen verschiedenen Anforderungen der Kunden bezüglich des Endprodukts nachzukommen. Praktisch gestattet sie, außer einer wesentlichen Beschleunigung der Zerkleinerungszeiten, eine viel gleichmäßigere Kraftverteilung bei der Zerkleinerung und dadurch einen reduzierten und gleichmäßigeren Verschleiß der Kontaktoberflächen der Backe. Die grundlegende Reibungsreduzierung aufgrund des geringeren Arbeitsaufwandes der Geräteteile hat auch den objektiven Vorzug, den Stromverbrauch empfindlich zu verringern.

Der mechanische Teil, der nicht besonders komplex ist, macht die Maschine besonders zuverlässig und preiswerter, mit einer geringeren Auswirkung der Wartungsspesen auf die Gesamtkosten und einer erheblichen Zeitersparnis.

Schließlich ist es möglich gewesen, eine Maschine zu verwirklichen, die mit einem guten technologischen Inhalt ausgestattet ist.

Diese und andere Vorteile gehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung von mindestens einer Vorzugslösung mit Hilfe der beigefügten schematischen Zeichnung

hervor, deren Ausführungseinzelheiten nicht als einschränkend zu verstehen sind, sondern nur als Beispiele dienen.

Figur 1 stellt eine Seitenansicht des Brechers dar, der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.

Figur 2 stellt wiederum eine Seitenansicht dar, die eine Variante zu dem Brecher der vorherigen Abbildung ist.

Figur 3 ist ein Querschnitt des Brechers von Fig. 2, entlang der Linie A-A.

Unter Einbezug der Figuren zeigt es sich, dass die vorliegende Erfindung aus einem Brecher A zum Zerkleinern von Steinen besteht, mit entgegengesetzten Backen 1, 2 von denen die erste statisch, die zweite dynamisch ist.

Im einzelnen enthält und trägt der vordere Teil des Verkleidungsgehäuses 3 die obengenannten Backen 1, 2, die "V"-fÖrmig angeordnet sind und deren angenäherte Enden eine untere Öffnung 4 bilden, die, aufgrund der Schwerkraft, den Auswurf des angehäuften, zerkleinerten Materials gestattet.

Jede Backe 1, 2 beinhaltet eine Stützplatte 100, 200, von der jede abtrennbar, und somit bei auftretendem Verschleiß auswechselbar ist. Hinsichtlich der Reibungsfläche mit dem Gestein bezüglich des Außenbogens jeder Backe 1, 2, hat diese einen leicht konvexen Verlauf, so dass sie, quer in Mittellage verdickt, eine Verengung zur Folge hat, die vorgeschaltet den Ausfall des Materials verlangsamt, um diesen dann im Endteil des Trichters zu beschleunigen.

Rückwärtig und für jede der beiden Seiten, jeweils rechts und links der Backe 2, 200, ist in dem Oberteil mindestens ein freihängender, einzeln gelegener Oszillatorkörper 5 vorgesehen, in dessen Innerem in Querlage die exzentrische Welle 6 tätig ist.

Besagte exzentrische Welle 6, ist mit einem dazugehörigen

Kraftübertragungselement 7, &zgr;. B. einem Zahnrad, verbunden, das seinerseits mit einem Schwungrad 8 verbunden ist. Um in diesem Fall das Schwungrad 8 anzutreiben, ist ein nicht dargestellter öldynamischer Motor vorgesehen, der mittels Übersetzungsriemen dessen Rotation bewirkt.
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Das besagte Kraftübertragungselement 7 versetzt indirekt auch eine zweite, darunter liegende exzentrische Welle 9 in Rotation, die mit einem entsprechenden Zahnrad 10 verbunden ist, das die drehende Bewegung von dem erstgenannten empfängt, das in ein Übertragungs- oder Satellitenrad 11 zwischen den obengenannten beiden Teile 7, 10 eingreift. Andernfalls kann die synchrone Rotation der beiden Organe 7, 10, und der dazugehörigen exzentrischen Wellen 6, 9, mittels eines Kettenantriebs erhalten werden, der ringförmig geschlossen ist und auf den Rand der obengenannten Organe 7, 10 einwirkt.

Hinsichtlich der Aktion der unteren exzentrischen Welle 9 kann man feststellen, dass diese nicht direkt auf die dynamische Backe 2 einwirkt, sondern eine Zusammenarbeit von Teilen vorsieht, die den Spielraum neutralisieren. Die genannten Teile umfassen im einzelnen ein fest zusammengefügtes Schubstangenstützgehäuse an dem unteren, seitlichen Teil 12 der Platte 200 der Backe 2, 200, wobei das Gehäuse 12 außen über ein Stützteil 121 verfügt, gegen das ein Körper 13 ähnlich einer Schubstange arbeitet. Besagter Körper 13 wird seinerseits von einem zweiten Schwenklager 14 bewegt, welches auf der anderen Seite zum hinteren Teil der Maschine hin verlängert ist und rechtwinklig die untere exzentrische Welle 9 bewegt.

Im Vergleich zum oberen Schwenklager 5, das mit dem oberen Ende der Backe 2, 200 fest verbunden ist, ist das untere Schwenklager im Vergleich zur besagten Backe 14 auch rechtwinklig beweglich. Genauer gesagt bewegt oder stoppt mindestens eine Zylindergruppe 15 pro Seite die Gesamtanlage, bestehend aus dem unteren Schwenklager 14 , Zahnrad 10 und exzentrischer Welle 9. Diese Bewegung kann gegebenenfalls die Annäherung des unteren Endes der dynamischen Backe 2, 200 an

das untere Ende der statischen Backe, oder umgekehrt, herbeiführen und dadurch den Durchmesser der Öffnung 4 verändern, was wiederum den oberen Bearbeitungsprozess beeinflusst.

In dem beschriebenen Fall ist das untere Schwenklager 14 mit dem Ende 141 des Schafts 150 eines Zylinders 15 verbunden, der seinerseits mit Federbügeln 151 auf der anderen Seite an einer Platte 16 mit dem hinteren Teil des Gehäuses 3 fest verankert ist.

Um die Spannungen zu verringern, und insbesondere um eventuelle Achsabweichungen während der Verarbeitung zu neutralisieren, besitzen in einer möglichen Variante die Verbindungen des Zylinders 15, sowohl auf einer Seite 150, 141 als auch auf der anderen Seite 151, 16, wie in Figur 2 dargestellt, Kniegelenke oder Kugellager 17, 18.

Es zeigt sich schließlich, dass das vorliegende Exzentrizitätsverhältnis zwischen den beiden exzentrischen Achsen 6, 9, jeweils 1 bis 1,2 beträgt. Daraus folgt, dass im oberen Teil ein Stauchung durch Einwirkung einer angemessenen Kraft entsteht, die vergleichsweise geringer ist als die im Teil unterhalb der Backen 1, 100, 2, 200.

Claims (9)

1. Brecher, der besonders geeignet zur Zerkleinerung von Inertmaterial ist, mit einem Gehäuse (3), in dessen Innerem zwei Backen (1, 100, 2, 200) mit gegenüberliegenden und geneigten Ebenen positioniert sind, die einen Trichter bilden, welcher im unteren Teil eine Öffnung (4) für den Auswurf des bearbeiteten Materials hat, und bei dem ein Backe (1, 100) statisch ist, während die andere, entgegengesetzte, dynamische Backe (2, 200) durch das Zusammenwirken zweier exzentrischer Achsen bewegt wird (6, 9) und sich dadurch auszeichnet, dass die entgegengesetzte dynamische Backe (2, 200) auf nur eine exzentrische Achse (5, 6) montiert ist und indirekt im unteren Teil von der beschriebenen zweiten exzentrischen Achse (9), mittels mindestens eines Einlegelements (12, 13, 14) zur Neutralisierung und Kompensation des Spielraumes, belastet wird.

2. Brecher, der besonders geeignet zur Zerkleinerung von Inertmaterial ist, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegelement (12, 13, 14) folgendes beinhaltet:

- ein fest zusammenhängendes Schubstangenstützgehäuse am unteren Teil, seitlich (12) der Platte (200) der Backe (2, 200),

- ein Stützteil (121);

- einen Körper (13) ähnlich einer Schubstange;

- ein zweites Schwenklager (14), welches auf der einen Seite die untere exzentrische Welle (9) bewegt und sich auf der anderen (140) Seite auf den obengenannten Körper (13) auswirkt.

3. Brecher, der besonders geeignet zur Zerkleinerung von Inertmaterial ist, nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Zylindergruppe (15) pro Seite die Gesamtanlage, bestehend aus mindestens einem Schwenklager (14), Zahnrad (10) und relativer exzentrischer Achse (9), antreibt oder stoppt.

4. Brecher, der besonders geeignet zur Zerkleinerung von Inertmaterial ist, nach den vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Schwenklager (14) mit dem Ende (141) eines Schafts (150) eines Zylinders (15) verankert ist, der seinerseits (151) mit Federbügeln auf der anderen Seite einer Platte (16) mit dem hinteren Teil des Gehäuses (3) fest verbunden ist.

5. Brecher, besonders geeignet zur Zerkleinerung von Inertmaterial, nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Ihr die Verbindungen des Zylinders (15), sowohl auf der einen (150, 141) als auch auf der anderen Seite (151, 16), Kugellager (17, 18) vorgesehen sind.

6. Brecher, besonders geeignet zur Zerkleinerung von Inertmaterial, nach den vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass im hinteren Abschnitt und auf jeder der beiden Seiten, jeweils rechts und links der Backe (2, 200), im oberen Teil, mindestens ein freihängender, einzeln gelegener Oszillatorkörper vorgesehen ist (5), in dessen Innerem rechtwinklig die exzentrische Welle (6) arbeitet, die mit einem dazugehörigen Kraftübertragungselement (7) verbunden ist.

7. Brecher, besonders geeignet zur Zerkleinerung von Inertmaterial, nach den vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungselement (7), befestigt an ein Schwungrad (8) und bewegt von einem Antriebsmotor, die Rotation auch an eine zweite, darunter liegende exzentrische Welle (9) weiterleitet, die mit einem entsprechenden Zahnrad (10) verbunden ist, das die drehende Bewegung vom oben erwähnten Teil (7) empfängt, indem es in ein Übertragungs- oder Satellitenrad (11) zwischen den obengenannten beiden Teilen (7, 10) eingreift.

8. Brecher, besonders geeignet zur Zerkleinerung von Inertmaterial, nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungselement (7), welches an einem Schwungrad befestigt (8) ist und von einem Antriebsmotor bewegt wird, die Rotation auch an ein zweite, darunter liegende exzentrische Welle (9) weiterleitet, die mit einem entsprechenden Zahnrad (10) verbunden ist, das die drehende Bewegung des erstgenannten von einem Kettenantrieb erhält, der ringförmig geschlossen ist und nur auf den Rand der obengenannten Organe (7, 10) einwirkt.

9. Brecher, besonders geeignet zur Zerkleinerung von Inertmaterial, nach den vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die exzentrische Welle (6) eine Exzentrizität aufweist, die bezogen auf die zweite exzentrische Welle (9) 1 bis 1,2 beträgt.