DE2401615B2

DE2401615B2 - Vorrichtung zum Zerkleinern von Ton und tonähnlichen Materialien

Info

Publication number: DE2401615B2
Application number: DE19742401615
Authority: DE
Inventors: Roger Talbot Norton Exeter Bowen; Arthur Frank Newton Abbot Devon Payne
Original assignee: Watts Blake Bearne and Co Ltd
Current assignee: Watts Blake Bearne and Co Ltd
Priority date: 1973-01-15
Filing date: 1974-01-14
Publication date: 1980-02-14
Also published as: FR2324369B1; GB1413573A; DE2401615A1; DE2401615C3; FR2324369A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Ton und tonähnlichen Materialien mit zwei gegensinnig angetriebenen, gelochten Zerkleinerungseinrichtungen, die einen keilförmigen Eintragsraum für den unzerkleinerten Ton begrenzen und durch deren Löcher der Ton zerkleinert hindurchfällt.

werden bei ihrem Gewinnungs- oder Reinigungsverfahren vor dem Verkauf gebrochen. Übliche lonbrecher haben den Nachteil, daß sie infolge des Haftvermögens und der Bildsamkeit des Tons sich verstopfen oder daß sie je nach dem Grad der Verwitterung des Tons nur geringen Ausstoß haben. Dazu kommen noch Probleme infolge des dem Werkstoff eigentümlichen Haftvermögens. Ein weiteres großes Problem entsteht bei feuchten oder bildsamen Tonen, welche die Schneidmesser der Brecher verschmieren, so daß die Messer unter die Masse des zu brechenden Materials gleiten und dadurch die von der Maschine verarbeitbare Menge stark verringert wird.

Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art (DE-PS 182 ί 06) wird der feuchte Ton in einem sich kontinuierlich verengenden Keilspalt durch die gegensinnige Drehbewegung einer gelochten Trommel zerquetscht und in die Löcher hineingedrückt. Durch die gegensinnige Drehbewegung der beiden gelochten Trommeln wird der unzerkleinerte Ton — wie zwischen Walzen — in den sich verjüngenden Keilraum hineingezogen. Dabei entstehen hohe radiale Druckkräfte, die sich unmittelbar auf die Trommelwandung und über diese auf die Trommellager auswirken.

Darüber hinaus ändern sich nach neueren Erkenntnissen die die physikalischen Eigenschaften des Tons, wenn dieser durch Löcher hindurchgequetscht wird.

In der DE-PS 2 31 268 ist ein Mahlwerk zum Mischen und Zerkleinern von Ton od. dgl. beschrieben, bei dem das Aufbereitungsgut zwischen auf senkrechten Achsen sitzenden flachkegelförmigen Mahlscheiben bearbeitet wird. Jeweils eine Scheibe dieser paarweise zusammenarbeitenden Mahlscheiben ist als Vollscheibe ausgebildet und die andere mit Durchbrechungen versehen. Die beiden Scheiben dieses Mahlwerks werden zwar gegensinnig angetrieben, die Behandlung der Torimaterialien erfolgt aber ausschließlich durch Druck.

Demgegenüber hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Ton od. dgl. zu schaffen, bei der die Nachteile der bekannten Vorrichtungen nämlich die Beanspruchung des Tons auf Druck vermieden werden und eine wesentliche Erhöhung der Ausbringung erzielt wird.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die

⁴S Zerkleinerungseinrichtungen Schneidscheiben mit ebenen Stirnflächen aufweisen, die in einem trichterförmigen Gehäuse mit bogenförmigen Seitenwänden gegeneinander geneigt angeordnet und über je eine schräg gestellte Welle mit je einem Antriebsblock gekuppelt sind, und daß in den Schneidscheiben jeweils neben den Löchern in den V-förmigen Eintragsraum schräg hineinragende Schneidmesser befestigt sind.

Dadurch findet ein reiner Schälvorgang statt, bei dem der unzerkleinerte Brocken, Klumpen od. dgl. durch die angreifenden Schneidmesser und die gegensinnige Drehbewegung der beiden Schneidscheiben von seiner Oberfläche her abgeschält wird. Die im Betrieb auftretenden mechanischen Beanspruchungen werden dadurch erheblich vermindert. Jede zwangsweise Einziehwirkung des unzerkleinerten Tons in den sich keilförmig verjüngenden Spalt wird vermieden, was durch die gegensinnige Drehrichtung der beiden Schneidscheiben erreicht wird, die außerdem bewirkt, daß Tonklumpen in annähernd gleichbleibender Höhenlage im V-förmigen Eintragsraum verbleiben, ohne daß sie — abgesehen von ihrem Eigengewicht — in das Spaltinnere gerichteten Einziehkräften unterworfen

Die meisten Tone oder ionähniicheri Materialien werden. Die schräg in den Ciriiragsraurn vorstehenden

Messer schneiden gewissermaßen Späne vom unzerkleinerten Ton ab, die dann frei durch die unmittelbar benachbarten Löcher hindurchfallen.

Der zwischen den Drehebenen der Schneidscheiben eingeschlossene Winkel kann zwischen 45° und 6o° betragen, und es können Vorrichtungen, diesen Winkel zu ändern, vorgesehen sein. Die Einrichtungen zum Antrieb der Schneidscheiben sind vorzugsweise so eingerichtet, daß sie die Schneidscheiben mit voneinander verschiedener Drehzahl drehen, und vorzugsweise ίο so einstellbar, daß die Drehzahlen der Schneidplatten verändert werden können. So können die Winkel und die Drehzahlen der Schneidplatten so verstellt werden, daß sie für die besonderen Eigenschaften des jeweils zu behandelnden Tones oder tonähnlichen Stoffes geeignet sind.

Die Öffnungen können in Reihen angeordnet sein, deren Mittellinien tangential in einen um den Mittelpunkt der Schneidplatte geschlagenen Kreis einlaufen. Oder für manche Zwecke können die öffnungen in Reihen angeordnet sein, deren Mittellinien radial durch den Mittelpunkt der Schneidplatte gehen.

Weitere Merkmale eier Erfindung sind Gegenstand der Patentansprüche 8 bis 10.

Es wird nun als Beispiel eine Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 die Vorrichtung in schematischer Vorderansicht, teilweise im Schnitt,

F i g. 2 dieselbe Vorrichtung in schematischer Seilenansicht, in der die Vorrichtung zum Antrieb der Schneidscheiben um der Klarheit willen weggelassen ist, F i g. 3 den Oberteil dieser Vorrichtung in Draufsicht,

F i g. 4 eine der Schneidscheiben in Ansicht auf ihre Ebenen, in größerem Maßstab, und

Fig.5 eine Einzelheit im Schnitt entlang der Linie A-A der Fi g. 4.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist die Vorrichtung auf einem Wagen 10 montiert, der einen starren Rahmen 12 aufweist, der auf je einem Paar von Vorderrädern 14 und Hinterrädern 16 aufruht (Fig. 2). An den Ecken des Rahmens 12 sind hydraulische Hubzylinder 18 angebracht, deren Kolben, wenn die Vorrichtung benutzt werden soll, auf den Erdboden abgesenkt werden, um die Vorrichtung zu tragen und standfest zu halten.

An jeder Seite des Rahmens 12 ist je eine von zwei geneigten Tragplatten 20 (F i g. 2 um der Klarheit willen nicht dargestellt) angebracht. Jede von ihnen trägt ein Paar aufwärtsgerichteter ortsfester Halteösen 21, die einen Kippzapfen 22 tragen. An diesem Kippzapfen 22 ist starr eine Platte 23 angebracht, die mittels vorgespannter schwingungsdämpfender Gummi-Metallblöcke 24 einen Antriebsblock 25 trägt. Die Winkelstellung dieses Antriebsblocks 25 kann durch Einschieben einer keilförmigen Zwischenlage 26 von passendem Keilwinkel, wodurch der Antriebsblock 25 um den Kippzapfen 22 mehr oder weniger gekippt wird, eingestellt werden.

Jeder Antriebsblock 25 enthält einen hydraulischen Motor 27 von veränderlicher Drehzahl, der über eine Zahnkupplung 28 eine Welle 29 antrsibt, die in Lagern 30 von großem Durchmesser gelagert ist. Jede Welle 29 trägt an ihrem inneren, oberen Ence eine kreisrunde Schneidscheibe 31, die vom Motor 27 um die Achse des zugehörigen Antriebsblocks 25 gedreht werden kann.

Wie aus Fig.4 und 5 ersichtlich, weist jede Ji eine große Anzahl rechteckiger Löcher 32 auf, deren jede mit einem schragen Schneidmesser 33 (Fig.5) versehen ist, das an der oberen Seite der Schneidplatte 31 hervorsteht Das Schreidmesser 33 ist mittels einet; Bolzens 34 an einem an der Rückseite der Schneidscheibe 31 angeordneten schrägen Halteblech 35 so befestigt, daß es bequem ersetzt werden kann. Die Löcher 32 sind in Reihen angeordnet, die nicht genau radial, sondern so gerichtet sind, daß ihre Mittellinien tangential an einem um die Achsmitte der Schneidscheibe 31 geschlagenen kleinen Kreis anliegen. In manchen Fällen aber können die Löcher 32 auch in radialen Reihen angeordnet werden, wie in F i g. 4 mit gestrichelten Linien angezeigt

Die Schneidscheiben 31 sind von einem Schutzgehäuse 38 umgeben, das an seiner Oberseite 37 und an seiner trichterförmigen Unterseite 38 offen ist Das Schutzgehäuse 36 hat obere Seitenwände 39 mit kreisbogenförmigem Rand; sie sind abnehmbar, damit die Schneidscheiben 31 herausgenommen werden können. Zu diesem Zweck kann, nachdem die Seitenwände 39 abgenommen sind, ein (nicht gezeichnetes) Hebe-Gestell in das Schutzgehäuse 36 eingesetzt und an der Schneidscheibe 31 befestigt werden; die Schneidscheibe 31 wird sodann von ihrer Welle 29 gelöst und mittels des Hebe-Gestells aus dem Schutzgehäuse 36 herausgehoben.

Unterhalb der Schneidscheiben 31 erstreckt sich ein Balken 41, der an seinen Enden am Schutzgehäuse 36 befestigt ist. Der Balken 41 hat an seinem oberen Rand Kurvenform derart, daß er eng den Unterkanten der Schneidscheiben 31 folgt (wie in F i g. 2 gezeigt), und ist an seinen Enden breiter als in seiner Mitte (s. F i g. 3). Er schließt also die öffnung zwischen den Schneideplatten 31 und verhindert, daß Ton oder anderer Stoff, der in das Schutzgehäuse 36 an dessen Oberseite 37 eingefüllt worden ist, um die Ränder der Schneidscheiben 31 herum in die trichterförmige Unterseite 38 des Schutzgehäuses 36 herabfällt.

Am Rahmen 12 ist ein Gurt-Förderer 40 angebracht; dieser erstreckt sich von unterhalb der unteren öffnung 38 des Schutzgehäuses 36 bis zu einer Stelle außerhalb der Vorrichtung, wo er den zerkleinerten Ton oder sonstigen Stoff in einen (nicht gezeichneten) Aufnahmebehälter abladen kann. Ein Antrieb für den Gurtförderer 40 ist vorgesehen (nicht gezeichnet); er kann von beliebiger Form und kann auch so eingerichtet sein, daß er zum Antrieb des Wagens IO wahlweise auch die Hinterräder 16 antreiben kann.

Im Betrieb werden die Schneidscheiben 31 von ihren zugehörigen hydraulischen Motoren 27 in einander gegenläufigem Drehsinn und mit voneinander verschiedenen Drehzahlen angetrieben. Die Drehzahlen und der zwischen den Drehebenen der Schineidscheiben 31 eingeschlossene Winkel werden so gewählt, daß sie zu dem zu brechenden Ton oder sonstigen Stoff, je nachdem ob er mehr steinähnlich fest oder mehr bildsam-weich ist, passen. Für einen gewissen englichen Bindeton haben sich ein Winkel von 60° und Drehzahlen von 45 und 57 U/min geeignet gezeigt; für andere Stoffe mögen sich andere Werte als passend erweisen. Der zwischen den Drehebenen der Schneidscbeiben 31 eingeschlossene Winkel kann durch Wahl verschiedener Zwischenlagen 26 verändert, z. B. zwischen 45° und 60° geändert werden. Notfalls kann man, wenn man den geeignetsten Winkel für den jeweils zu brechenden Stoff ermittelt hat, den Antriebsblock 25 abbauen und axial verschieben, um den Spalt zwischen J_11n Dnnrlrtnn Λλψ· Cnknai^rnli 'K

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Punkten zu verringern. Daß Ton oder sonstiger Stoff zwischen den Rändern hindurchfällt, wird natürlich durch den Balken 41 wirksam verhindert. Die Zahnkupplungen 28 nehmen Laststöße in den Betrieben zwischen den Motoren 27 und den Schneidscheiben 31 auf.

Der zu brechende Ton wird in das Schutzgehäuse 36 durch die Oberseite 37 eingefüllt, so daß er in den V-förmigen Spalt zwischen den beiden Schneidscheiben 31 hineinfällt, wo er von den Schneidmessern 33 zerkleinert wird. Da die Schneidmesser 32 sich mit voneinander verschiedenen Drehzahlen und in voneinander verschiedenen Richtungen bewegen und da die Geschwindigkeit der Schneidmesser 33 sich über den Durchmesser der Schneidscheiben 31 hin ändert, wird der Ton von den Schneidmessern 33 zerkleinert; er fällt durch die Löcher 32 in die trichterförmige Unterseite 38 des Schutzgehäuses 36, von wo er auf den Gurtförderer 40 abgeladen wird. Es ist wichtig, daß die in die Vorrichtung eingefüllten Tonklumpen, während sie durch die Vorrichtung wandern, ständig verschiedenen Schneid-Richtungen, verschiedenen Schneid-Geschwindigkeiten und verschiedenen Oberflächen-Geschwindigkeiten der Schneidscheiben 31 ausgesetzt sind; dies ist die Folge der Anordnung der Schneidmesser 33 und s der öffnungen und der verschiedenen Drehzahlen und Drehrichtungen der Schneidscheiben 31. Dadurch wird der Ton sehr wirksam und schnell zerschnitten und zerkleinert.

Die Räder 14, 16 dienen dazu, die Vorrichtung zu

ίο einem gewünschten Platz, an dem sie in Betrieb genommen werden soll, zu fahren; dort wird sie mittels der an den Ecken angebrachten hydraulischen Hubzylinder 18 standfest gemacht. Die Räder 14, 16 können aber, wenn die Vorrichtung nicht fortbewegt ?u werden braucht, weggelassen werden.

Diese Vorrichtung kann Ausstoßmengen liefern, die beträchtlich größer als die mit herkömmlichen Maschinen erreichbaren Mengen sind, und sie ist den eingangs genannten Schwierigkeiten weit weniger ausgesetzt. Sie ist auch für andere Stoffe als Ton, z. B. für Braunkohle, Schlacke und manche Metallerze, verwendbar.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Zerkleinern von Ton und tonähnlichen Materialien mit zwei s^ensinnig angetriebenen, gelochten Zerkleinerungseinrichtungen, die einen keilförmigen Eintra?3raum für den unzerkleinerten Ton begrenzen und durch deren Löcher der Ton zerkleinert hindurchfällt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerkleinerungseinrichtungen Schneidscheiben (31) mit ebenen Stirnflächen aufweisen, die in einem trichterförmigen Gehäuse (36) mit bogenförmigen Seitenwänden (39) gegeneinander geneigt angeordnet und über je eine schräg gestellte Welle (29) mit je einem Antriebsblock (25) gekuppelt sind, und daß in den Schneidscheiben (31) jeweils neben den Löchern (32) in den V-förmigen Eintragsraum schräg hineinragende Schneidmesser (33) befestigt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Löcher (32) in konzentrisch zur Drehachse der Schneidscheiben (31) verlaufenden Reihen angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (32) in Reihen angeordnet sind, deren Mittellinien radial zur Scheibenachse ausgerichtet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen den Schneidflächen der Schneidscheiben (31) in einem Bereich zwischen 45 und 60° liegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen den beiden Schneidscheiben (31) einstellbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1—5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidscheiben (31) mit unterschiedlichen Drehzahlen angetrieben sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1—6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsdrehzahlen jeder der Schneidscheiben (31) veränderbar sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1—7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schneidscheibe (31) von einem hydraulischen Motor (27) antreibbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulischen Motoren (27) jeweils über eine Zahnkupplung (28) und die in einem Lager (30) laufende Welle (29) mit der zugehörigen Schneidscheibe (31) verbunden sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder hydraulische Motor (27) mit seiner Zahnkupplung (28), seiner Welle (29) und seinem Lager (30) auf dem Antriebsblock (25) auf je einer geneigten Tragplatte (20) mit einer keilförmigen Zwischenlage (26) montiert ist, so daß die Achsneigung des Antriebsblockes (25) und damit der Schneidscheibe (31) gesondert einstellbar sind.