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Zentrifugalschlagbrecher
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Zerkleinerungseinrichtungen
mit Schlagwirkung und betrifft insbesondere solche Zerkleinerungseinrichtungen,
bei denen die Zentrifugalkraft ausgenutzt wird, um das zu zerkleinernde Gestein
gegen eine Schlagoberfläche zu schleudern.
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Zerkleinerungseinrichtungen oder Brecheinrichtungen mit Schlagkräften,
welche die Zentrifugalkraft ausnutzen, um zu zerkleinerndes Gestein zu schleudern,
sind im allgemeinen bekannt. Beispielsweise wird gemäß der US-PS 4 126 280, die
am 21. November 1978 ausgegeben worden ist (Burk), Gestein in ein sich drehendes
Laufrad geführt, welches das Gestein gegen eine Vielzahl von Ambossen schleudert,
die in einem Ring konzentrisch zur Drehachse des Laufrades angeordnet sind. Nach
einem anderen Vorschlag gemäß US-PS 3 970 257, welches am 20. Juli 1976 ausgegeben
wurde.
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( Macdonald et al )/ wirft ein sich drehendes Laufrad das Gestein
gegen ein Bett aus zerkleinertem Gestein anstelle Ambossen.
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In jedem Falle besteht die hauptsächliche Überlegung für die Ausgestaltung
darin, eine ausreichend nützliche Lebensdauer der Vorrichtung vorzusehen, insbesondere
solcher Teile der Vorrichtung, die mit dem Gestein in Berührung kommen, wenn es
geschleudert wird. Beispielsweise unterliegen Teile der Vorrichtung, wie z.B. die
Laufradschaufeln und die unteren und oberen Platten innerhalb des Laufrades zu einem
großen Maß dem Abrieb, während sie das Gestein beschleunigen. Infolgedessen müssen
alle Teile der Vorrichtung, welche dem Abrieb unterliegen, periodisch ausgetauscht
werden, wodurch sich notwendigerweise eine erhebliche Abschaltzeit für das Gerät
ergibt mit beachtlichen Austauschkosten für abgeriebene Teile.
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Zahlreiche Verbesserungen sind bekannt, die beim Einbau in eine Zerkleinerungseinrichtung
gewisse Teile der Vorrichtung
schützen können und den Abrieb verringern.
Beispielsweise eliminiert nach der oben genannten US-PS Macdonald et al die Verwendung
eines Bettes aus zerkleinertem Gestein als Schlagoberfläche Probleme des Abriebes
auf Amboßoberflächen, wie sie sich bei der Vorrichtung nach der US-PS Burk bieten.
Außerdem verwendet die Vorrichtung nach der US-PS Macdonald et al im Laufrad verschiedene
Wände zum Erzeugen einer Vielzahl von Taschen für das Einfangen eines Teils des
Gesteins im Laufrad. Diese Gesteinstaschen bilden dann die Seitenwand, wobei das
Material im allgemeinen beschleunigt wird und diese Teile des Laufrades gegen Abrieb
schützt.
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Während durch eine solche Lösung ein Schutz für die Seitenwandoberfläche
innerhalb des Laufrades vorgesehen ist, wird dadurch nicht der Abrieb entlang der
oberen und unteren Laufradkante ausgeschlossen. In einigen Beispielen sind Abriebplatten
längs diesen Oberflächen angebracht, so daß diese Platten dem Abrieb unterworfen
werden statt des einstückigen Aufbaues des Laufrades. Außerdem sind die Austrittsöffnungen,
durch welche das Gestein von dem Laufrad geschleudert wird, erheblichem Abrieb unterworfen.
Dies trifft insbesondere längs der oberen und unteren Kanten der öffnungen zu sowie
für die Vertikal seite der öffnung neben der Oberfläche, längs welcher das Gestein
beschleunigt wird. Während Taschen zurückgehaltenen Materials, wie es in der oben
genannten US-PS Macdonald gezeigt ist, einen Schutz für die vertikale Seitenkante
der Ausgangsöffnung vorsehen kann, bleiben die obere und untere Kante ungeschützt.
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Bei einer Zerkleinerungseinrichtung mit Amboß, wie sie beispielsweise
in der oben genannten US Patentschrift Burk gezeigt ist, gibt es ein sehr ernstes
Problem durch die Amboßoberflächen, da das Gestein speziell gegen diese.geführt
wird, wenn es geschleudert wird. Im allgemeinen ist deshalb bevorzugt, Zerkleinerungsvorrichtungen
mit Gesteinsbett zu verwenden, wie sie in der US Patentschrift
Macdonald
gezeigt ist, da die hohen Kosten und der Nachteil des Ersetzens abgeriebener Ambosse
vermieden werden kann.
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Trotz der vorgenannten Nachteile der Zerkleinerungsvorrichtungen mit
Amboß gibt es Umstände, unter denen es wünschenswert ist, eine Zerkleinerungsvorrichtung
dieses Typs zu verwenden. Beispielsweise kann eine spezielle Gesteinsart gegen die
Amboßoberfläche mit einer viel niedrigeren Geschwindigkeit geschleudert werden und
kann doch zufriedenstellende Ergebnisse erbringen im Vergleich zu denen, die möglich
sind, wenn Gestein gegen ein Gesteinsbett geschleudert wird. Infolgedessen ist der
Energiebedarf zur Drehung des Laufrades viel geringer. Dies kann ein Vorteil sein,
wo eine ausreichende Leistung für eine Laufraddrehung nicht zur Verfügung steht,
oder in Fällen, wo die Energie nur mit großen Kosten erhältlich ist. Bei einem anderen
Beispiel, bei dem es die Aufgabe bei der Verwendung der Zerkleinerungsvorrichtung
ist, gebrochene Flächen auf den Gesteinsteilen vorzusehen statt ihre Größe zu zerkleinern,
erbringen Zerkleinerungsvorrichtungen mit Amboß bessere Ergewisse. Außerdem können
gewisse Materialien die harte Amboßoberfläche benötigen, um ein adäquates Zerkleinern
zu erhalten.
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Aus dem vorstehenden erkennt man gut, daß ein Bedienungsmann einer
Zerkleinerungsvorrichtung vor Gelegenheiten gestellt sein kann, bei welchen die
Benutzung einer Zerkleinerungsvorrichtung mit Amboß statt einer Zerkleinerungsvorrichtung
mit Gesteinsbett bevorzugt ist oder umgekehrt.
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Um die betreffenden Vorteile der zwei Arten von Zerkleinerungsvorrichtungen
zu erhalten, war es bislang notwendig gewesen zwei unterschiedliche Maschinen zu
kaufen, die eine erhebliche finanzielle Investition bedeuten. Außerdem sind auch
die Kosten zur Aufrechterhaltung zweier unterschiedlicher Zerkleinerungsvorrichtungen
recht beachtlich.
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Ein weiteres Teil der Vorrichtung, welches dem Abrieb unterworfen
ist, ist die Zuführanordnung, um zu zerkleinern-
des Gestein in
das Laufrad hineinzuführen. Bei einer Zerkleinerungsvorrichtung beispielsweise ist
ein Trichter oben auf der Vorrichtung angebracht, wobei ein Zuführrohr sich vom
Trichter nach unten erstreckt und durch eine Öffnung in einer Laufraddeckelplatte
hindurchgeht. Zu zerkleinerndes Gestein läuft vom Trichter durch das Zuführrohr
und wird dem Inneren des Laufrades zugeführt, von welchem es gegen die Schlagoberfläche
geschleudert wird.
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Ein beachtlicher Abrieb tritt auf dem Trichterinneren auf, sobald
sich das Gestein von dort in das Zuführrohr hineinbewegt. Außerdem unterliegt das
Innere des unteren Endes des Zuführrohres besonders dem Abrieb, weil das Gestein
vom Laufradinneren zurückprallt und da das Gestein sich mit seiner größten Geschwindigkeit
bewegt, wenn es aus dem Zuführrohr in das Laufrad hinein austritt. Wichtiger ist
die Tatsache, daß Staub und kleine Teilchen aus den Gestein, wenn dieses in das
Laufrad eintritt, versuchen, sich zwischen dem Zuführrohräußeren und der Öffnung
durch die Laufradabdeckplatte zu sammeln, in welche sich das Zuführrohr hineinerstreckt.
Dieses Material oder dieser Stoff sammelt sich in einer solchen Menge an, daß der
freie Raum zwischen dem Zuführrohr und der Laufraddeckelplatte vollständig gefüllt
wird. Hierdurch wird ein gewisser Vorteil insofern erreicht, als das angesammelte
Material als Dichtung dient, um den Staub und die kleinen Teilchen daran zu hindern,
in den Bereich über dem Laufrad einzutreten. Dennoch wird das angesammelte Material
durch die Drehung des Laufrades veranlaßt, schnell das Zuführrohräußere abzureiben
mit dem Ergebnis, daß das Zuführrohr ziemlich häufig ersetzt werden muß.
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Im Hinblick auf die vorstehenden Probleme liegt der vorliegenden Erfindung
die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Zentrifugalschlagsteinbrecher zu schaffen,
der ein zylindrisches Gehäuse mit einer vertikal angeordneten Mittelachsc hat. Eine
Schlagoberfläche ist radial um das Innere des Gehäuses angeordnet und liegt quer
bzw. schräg zur Mittelachse.
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Ein Laufrad ist innerhalb des Gehäuses konzentrisch ange-
bracht
und ist drehbar um diese Achse. Mittel zum Zuführen von zu zerkleinerndem Gestein
zum Laufrad sind vorgesehen.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Laufrad
eine Einrichtung auf, welche eine Auftreff- bzw. Bodenfläche bildet, die konzentrisch
zur Achse für den Aufprall von Gestein auf dieser Bodenplatte angeordnet ist, wobei
das Gestein durch die Zuführeinrichtung dem Laufrad zugeführt wird. Eine im allgemeinen
zylindrische Seitenwand mit einer oberen Wandkante und einer unteren Wandkante bildet
darin eine Vielzahl von Austritts- bzw.
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Ausgangsöffnungen, die längs der Seitenwand in gleichmäßigem Abstand
voneinander angeordnet sind. Jede Öffnung hat eine untere Öffnungskante und zwei
gegenüberliegende Seitenöffnungskanten, wobei die untere Öffnungskante von der unteren
Wandkante entfernt angeordnet ist. Auch ist eine Einrichtung vorgesehen für die
feste Verbindung der Seitenwand konzentrisch zur Achse der Bodenoberflächeneinrichtung
und an der Laufradbefestigungseinrichtung.
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Die Befestigungseinrichtung kann ein unteres Laufradteil aufweisen,
auf dem die Bodenoberflächeneinrichtung getragen ist. Das untere Teil ist an der
Laufradbefestigungseinrichtung angebracht sowie an der Seitenwand an der unteren
Wandkante, wobei das untere Teil von den unteren Öffnungskanten entfernt angeordnet
ist. Das Laufrad kann auch ein oberes Laufradteil aufweisen, welches mit der Seite
an der oberen Seitenwand verbunden ist und eine Zuführöffnung darin konzentrisch
zur Achse bildet, für die Aufnahme von Gestein aus der Zuführeinrichtung. Die Seitenwand
bildet dann obere Öffnungskanten für die Ausgangsöffnungen, die von dem oberen Teil
entfernt angeordnet sind.
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Die Drehung des Laufrades durch die Dreheinrichtung bildet eine der
Seitenkanten jeder Öffnung als eine Vorderseitenkante, und die andere der Seitenkanten
als eine hintere Seitenkante bezüglich der Drehrichtung des Laufrades. Das Laufrad
kann dann ferner eine Mehrzahl von entfernbaren
Lippeneinrichtungen
aufweisen, die innerhalb jeder Ausgangsöffnung neben den betreffenden rückwärtigen
Seitenkanten angeordnet ist. Jede der Lippeneinrichtungen bildet eine Lippenoberfläche,
die sich im wesentlichen über die volle Höhe der öffnung erstreckt und im allgemeinen
bezüglich des Laufrades nach einwärts gerichtet ist, um ein Zurückhalten eines Teils
des zu zerkleinernden Gesteins innerhalb des Laufrades zu ermöglichen und die rückwärtige
Seitenkante zu schützen. Eine Einrichtung zum Halten der Lippenoberfläche in Stellung
im Laufrad ist auch vorgesehen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung weist ein konvertibler oder umwandelbarer Zentrifugalsteinbrecher ein
Gehäuse mit oberen und unteren zylindrischen Teilen auf, wobei das obere Teil einen
größeren Durchmesser hat als das untere Teil. Ein kreisförmiger, horizontaler Gestellring
verbindet das untere Ende des oberen Teils und das obere Ende des unteren Teils
konzentrisch längs einer vertikal angeordneten Achse.
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Eine entfernbare Abdeckung bzw. ein lösbarer Deckel ist am oberen
Ende des oberen Teils anbringbar. Eine Vielzahl von entfernbaren Gesteinszerkleinerungsambossen
ist auf dem Gestellring radial um das Innere des oberen Gehäuseteils herum anbringbar.
Jeder Amboß erstreckt sich radial einwärts von dem Gestellring und hat eine Arbeitsfläche,
die einwärts vom Gestellring angeordnet ist, um einen' Schlagoberflächen- und einen
Arbeitsflächendurchmesser zu bilden.
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Eine Einrichtung sichert die Ambosse am Gehäuse, wenn die Ambosse
auf dem Gestellring angeordnet werden. Eine Einsatzeinrichtung weist einen kreisförmigen,
horizontalen Gestellverlängerungsring auf mit innerem und äußerem Durchmesser und
oberer und unterer Oberfläche. Der äußere Durchmesser des Gestellverlängerungsringes
ist im wesentlichen gleich dem Durchmesser des unteren Gehäuseteils. Eine Einrichtung
zur wahlweisen Befestiqung des Gestellverlängerungsringes in dem Gehäuse nach dem
Entfernen der Ambosse ist vorgesehen. An prt und Stelle arbeiten der Gestellverlängerungsring
und der Gestellring so zusammen, daß sie ei-
ne Stützoberfläche
für das Gesteinsmaterial bilden, welches alternativ die {schlaqobrfläche bildet.
Eine Laufradeinrichtung isL lür die konzentrische Drehung im Gehäuse angeordnet
und geeignet derart ausgestaltet, daß sie zu zerkleinerndes Gestein aufnimmt und
gegen die Schlagoberfläche schleudert.
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Die Einlage- bzw. Einsatzeinrichtung kann einen Kreisflansch aufweisen
mit einer oberen Kante, wobei der Kreisflansch sich von der Innenkante des Gestellverlängerungsringes
nach oben erstreckt. Die Einrichtung zum wahlweisen Befestigen des Gestellverlängerungsringes
sichert den Ring auf einer Vertikalhöhe im Gehäuse derart, daß die Oberkante des
Flansches sich auf einer Höhe befindet, im wesentlichen gleich dem unteren Ende
des oberen Gehäuseteils.
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Vorgesehen ist ferner eine Einrichtung zum Umwandeln eines Zentrifugalsteinbrechers
derjenigen Art, bei welcher Ambosse verwendet werden, um eine Schlagfläche zu bilden,
von welcher die Ambosse entfernt worden sind, zu einer solchen Art, bei der ein
Gesteinsbett verwendet wird, um die Schlagoberfläche zu bilden, wobei die Umwandlungseinrichtung
die oben beschriebene Einsatzeinrichtung aufweist. Die Einsatzeinrichtung wird wahlweise
innerhalb einer Zerkleinerungsvorrichtung angebracht, wie dies auch oben beschrieben
ist.
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Gemäß einer weiteren anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
ist eine Verbesserung für einen Zentrifugalschlagsteinbrecher vorgesehen, welcher
ein zylindrisches Gehäuse mit einer vertikal angeordneten Mittelachse aufweist.
Eine Schlagoberfläche wird radial um das Innere des Gehäuses und quer oder schräg
zur Mittelachse gebildet.
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Eine Gehäuseabdeckplatte ist vorgesehen für die Anbringung am Gehäuse,
wobei die Platte eine kreisförmige Gehäusezuführöffnung hat, die konzentrisch zur
Achse darin gebildet ist. Eine Laufradeinrichtung weist eine Auftreff- oder Bodenfläche
auf und ist zur Drehung konzentrisch zum Gehäuse angeordnet und geeignet derart
ausgestaltet, daß das auf
der Bodenfläche aufgenommene Gestein
gegen die Schlagoberfläche zum Zerkleinern geschleudert wird. Eine Laufradabdeckplatte
für die Anbringung an der Laufradeinrichtung weist eine kreisförmige Laufradzuführöffnung
auf, die konzentrisch zur Mittelachse darin gebildet ist und einen Durchmesser hat,
der im wesentlichen gleich dem Durchmesser der Gehäusezuführöffnung ist.
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Die Verbesserung bei der Zerkleinerungsvorrichtung besteht aus einem
Trichter mit mindestens einer Seitenwand mit oberen und unteren Kanten, wobei der
Trichter eine kreisförmige Ausgangsöffnung am Boden des Trichters mit einem Durchmesser
bildet, der im wesentlichen gleich den Durchmessern der Gehäuse- und Laufradzuführöffnungen
ist. Der Trichter wird abgestützt, wobei die Ausgangsöffnung über der Gehäusezuführöffnung
und konzentrisch zu dieser angeordnet ist. Ein zylindrisches Zuführrohr weist obere
und untere Enden mit einem Durchmesser auf, der etwas kleiner ist als die Durchmesser
der Austrittsöffnung und der Gehäuse- und Laufradzuführöffnungen, und das Zuführrohr
hat eine Höhe, die größer ist als der Abstand zwischen der Ausgangsöffnung und der
Laufradzuführöffnung aber kleiner als der Abstand zwischen der oberen Kante der
Trichterseitenwand und der Bodenfläche des Laufrades. Das Zuführrohr ist in vertikaler
Ausrichtung angeordnet, um durch die Ausgangsöffnung und die Gehäusezuführöffnung
in die Laufradzuführöffnung hinein hindurchzugehen. Das obere Ende des Zuführrohres
liegt im Trichter, und das untere Ende liegt an der Laufradzuführöffnung oder unter
dieser. Das Zuführrohr ist lösbar an der Abdeckungsöffnung befestigt, um ein Abwärtseinstellen
des Zuführrohres zu erlauben, sobald sein Bodenende abgenutzt ist.
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Demgemäß ist es-also das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes
Laufrad in einem Zentrifugalschlagsteinbrecher vorzusehen, bei welchem der Abrieb
innerhalb der Laufradanordnung erheblich reduziert ist; ein solches Laufrad vorzusehen,
welches für lange Zeiten betrieben wer-
den kann, ohne elald an
l.allfra(lteile austauschen muß; ein solches Laufrad vorzuseiien, bei welchem Teile,
die wegen des Abriebes ausgetauscht werden müssen, nicht ein Teil des einstückigen
Laufradaufbaues bilden; ein solches Laufrad vorzusehen, bei welchem die Teile leicht
lösbar und austauschbar sind; ein solches Laufrad vorzusehen, welches bei einer
Zerkleinerungsvorrichtung verwendet werden kann, welches entweder Ambosse oder ein
Gesteinsbett verwendet, um die Zerkleinerungsschlagoberfläche zu bilden; und ein
solches Laufrad vorzusehen, welches mit einer unterschiedlichen Anzahl von Austrittsöffnungen
aufgebaut werden kann.
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Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines
Zentrifugalsteinbrechers, der umwandelbar ist von einem Typ, bei welchem Ambosse
verwendet werden, um eine Schlagoberfläche zu bilden, zu einem Typ, bei welchem
ein Gesteinsbett verwendet wird, um die Schlagoberfläche zu bilden, und umgekehrt;
um eine solche Zerkleinerungsvorrichtung zu schaffen, bei welcher die Umwandlung
den Austausch und/oder das Ersetzen von relativ wenigen Teilen einschließt; und
eine solche Zerkleinerungsvorrichtung vorzusehen, die in jedem Aufbau betrieben
werden kann, ohne daß für die Leistung der Zerkleinerungsvorrichtung ein Kompromiß
eingegangen werden müßte.
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Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines
Zentrifugalsteinbrechers mit einer verbesserten -Zuführanordnung, bei welcher das
Zuführrohr für das Führen des zu zerkleinernden Gesteins in das Zerkleinerungsvorrichtungslaufrad
hinein eine längere Betriebszeit verwendet werden kann, bevor ein Austausch erforderlich
ist; eine solche Zerkleinerungsvorrichtung vorzusehen, bei welcher die verlängerte
Zuführrohrlebensdauer dadurch erzeugt wird, daß ein Abwärtseinstellen des Rohres
in das Laufrad hinein ermöglicht wird, sobald das Bodenende des Rohres abgerieben
ist; eine solche Zerkleinerungsvorrichtung vorzusehen, bei welcher die Zuführanordnung
ohne erhebliche Gestaltungsänderungen im Rest der Zerkleinerungs-
vorrichtung
vorgesehen werden kann; und eine Zuführanordnung vorzusehen, die bei einer solchen
Zerkleinerungsvorrichtung verwendet werden kann.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen
und den anschließenden Ansprüchen.
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Um die Erfindung verständlicher zu machen, wird nun auf die Zeichnungen
Bezug genommen, wobei zeigen: Figur 1 eine teilweise abgeschnittene Seitenansicht
einer Zerkleinerungsvorrichtung unter Verwendung von Ambossen, bei welcher die Zuführanordnung
gemäß der Erfindung benutzt werden kann; Figur 2 ein Teil einer Ansicht ähnlich
wie bei Figur 1, wobei eine Zerkleinerungsvorrichtung gezeigt ist, bei der ein Gesteinsbett
verwendet wird und die Zuführanordnung benutzt werden kann; Figur 3 eine auseinandergezogene
perspektivische Ansicht unter Darstellung der Umwandlung einer Zerkleinerungsvorrichtung
von dem Typ, bei welchem Ambosse verwendet werden, zu einem Typ, bei welchem ein
Bett aus-Gesteinsmaterial verwendet wird; Figur 4 eine Draufsicht auf eine Laufradanordnung
für eine Zerkleinerungsvorrichtung, wobei ein Teil der oberen Platte des Laufrades
entfernt ist; Figur 5 eine Schnittansicht im allgemeinen entlang der Linie 5-5 der
Figur 4; Figur 6 eine Schnittanschicht im allgemeinen entlang der Linie 6-6 der
Figur 4 und Figur 7 eine perspektivische Ansicht der Laufradanordnung, wobei die
obere Platte entfernt ist.
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Wie man am besten in Figur 1 sieht, weist der Gesteinsbrecher bzw.
die Zerkleinerungsvorrichtung für Gestein, bei welcher das Laufrad gemäß der Erfindung
benutzt wird, ein zylindrisches Gehäuse 10 mit konzentrischen oberen und un-
teren
Teilen 12 und 14 auf. Während der Begriff "Gesteinsbrecher" im Verlaufe eine Vorrichtung
für die Zerkleinerung von Gestein beschreibt, versteht es sich, daß ein Steinbrecher
der gezeigten Art ebenso auch in der Lage ist, Glas, Backstein, Beton, Asphaltpflastermaterial
und andere gesteinsartige Materialien zu zerkleinern.
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Das obere Teil 12 hat einen etwas größeren Durchmesser als das untere
Teil 14 und ist mit einer oberen Abdeckplatte 16 versehen, durch welche ein mittiges,
zylindrisches Zuführrohr 18 hindurchgeht. Das Zuführrohr 18 stellt ein Teil der
Zuführeinrichtung 19 dar, welche das zu zerkleinernde Gestein in die Vorrichtung
hineinführt. Das untere Teil 14 des Gehäuses 10 mit dem kleineren Durchmesser ist
am Boden 20 offen, um das Ausladen des Gesteins aus der Vorrichtung zu ermöglichen,
nachdem es zerkleinert worden ist. Das zylindrische Gehäuse 10 ist gewöhnlich oben
auf einem (nicht gezeigten) Gestell oder Rahmen angeordnet, welcher die Möglichkeit
schafft, daß das Gestein aus dem offenen Boden 20 herausfällt.
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Konzentrisch zum Gehäuse 10 ist unter dem Zuführrohr 18 die Laufradanordnung
30 angeordnet, die zur Drehung in einem Lagerstützteil 32 angebracht ist. Die Laufradanordnung
30 wird von einer mittleren bzw. zentralen Antriebswelle 34 angetrieben, deren eines
Ende sich unten durch das Lagerstützteil 32 in das untere Teil des Gehäuses 10 hineinerstreckt,
wo es durch Riemenscheiben 36 und 38 und V-Riemen 40 mit dem Antriebsmotor 42 verbunden
ist. Der Motor 42 dreht somit die Laufradanordnung 30 mit typischen Umfangsgeschwindigkeiten
für die Anordnung 30 im Bereich von 1780 bis 10160 cm/sec (3500 bis 20000Furirin).
Infolgedessen wird eine erhebliche Zentrifugalkraft in der Laufradanordnung 30 erzeugt.
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Konzentrisch um die Laufradanordnung 30 im oberen Teil 12 des Gehäuses
10 ist eine Vielzahl von einstellbaren Ambossen 50 angeordnet. Die Ambosse sind
so angeordnet, daß ihre End-
flächen 52 eine im allgemeinen zylindrische
Schlagoberfläche rund um die Laufradanordnung 30 bilden, gegen welche das zu zerkleinernde
Gestein durch Zentrifugalkraft von der Laufradanordnung geschleudert wird.
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Jeder Amboß 50 wird durch einen Gestellring 54 gestützt, und ein zylindrisches
Belagteil 56 ist innerhalb des unteren Gehäuseteils 14 angeordnet, um die Wand des
Gehäuseteils 14 gegen Abrieb zu schützen. Außerdem sind Reihen von festen Ambossen
55 und 57 an der Innenwand des unteren Gehäuses 14 befestigt und schaffen einen
weiteren Schutz für das Gehäuse 10 und stützen teilweise die Ambosse 50 ab.
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Ein mit Gewinde versehener Bolzen oder eine Schraube 58 ist am hinteren
Teil des Körpers jedes Ambosses 50 befestigt und erstreckt sich durch ein entsprechendes
Loch in der Wand des oberen Teils 12. Innere und äußere Muttern 60 und 62 stehen
mit der Schraube 58 auf jeder Seite der Wand des oberen Teils 12 in Gewindeeingriff,
um jeden Amboß in einer gewünschten Radiallage zu positionieren und den Amboß in
dieser Position zu halten. Der Durchgang der Schraube 58 durch die Wand des oberen
Teils 12 erlaubt die Benutzung der Schraube 58 zum Einstellen ihres entsprechenden
Ambosses 50 nach einwärts, sobald die Endfläche 52 des Ambosses abgerieben ist.
Die Muttern 60 und 62 werden ihrerseits durch Kontermuttern 64 bzw. 66 befestigt.
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Ein entfernbarer Ring 68 ist oben an den Ambossen 50 im oberen Gehäuseteil
12 angeordnet. Wenn der Ring 68 am Platz dadurch angebracht ist, daß er den Deckel
16 am oberen Gehäuseteil 12 befestigt, sichert er die Ambosse 50 gegen jede Vertikalbewegung
während des Betriebes der Zerkleinerungsvorrichtung. Außerdem dient der Ring 68
dazu, das Gestein daran zu hindern, von den Endflächen 52 der Ambosse 50 zu dem
Bereich hinter den Ambossen zurückzuprallen. In ähnlicher Weise verhindert der Ring
70, der am Inneren des Deckels 16 angebracht ist, das zurückprallende Gestein daran,
in den Bereich über der Laufradanordnung 30 einzu-
tretcn.
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Die Abdeckplatte 16 ist am oberen Gehäuseteil 12 durch eine Vielzahl
von Schrauben 72 angebracht, welche durch die Abdeckplatte 16 hindurchgehen und
mit Gewindemontageblökken 74 in Eingriff stehen, die an der Innenoberfläche der
Wand des Gehäuseteils 12 angebracht sind.
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Eine alternative Ausgestaltung für den Gesteinsbrecher und insbesondere
für den Schlagoberflächenbereich des oberen Gehäuseteils 12 ist in Figur 2 gezeigt.
Statt die Schlagoberfläche aus den Endflächen einer Vielzahl von Ambossen zu bilden,
wird ein Bett zerkleinerten Gesteins verwendet.
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Das Innere des oberen Gehäuseteils 12, einschließlich des Gestellringes
54, ist identisch dem in Figur 1 gezeigten.
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Wie außerdem unten beschrieben wird, kann das Brechergehäuse 10 von
der Benutzung für eine Zerkleinerungsvorrichtung, die mit Ambossen arbeitet, umgewandelt
werden zur Benutzung für eine Zerkleinerungsvorrichtung, die ohne Ambosse arbeitet.
Je nach der Art von zu zerkleinerndem Gestein kann es erwünscht sein, die Zerkleinerungsvorrichtung
entweder mit oder ohne Ambosse zu verwenden, wobei die Umwandlung vorgenommen werden
kann, wenn die Gesteinsart, die zerkleinert werden soll, verändert wird.
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Insbesondere ist ein Hilfsbelagsteil 76 in. dem unteren Gehäuseteil
14 angeordnet, welches auf dem Belagteil 56 ruht.
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Ein kreisförmiger Gestellverlängerungsring 78 ist über dem Hilfsbelagteil
76 angeordnet und wird seinerseits durch eine Vielzahl von eingesetzten Stücken
bzw. Keilen oder Zwickeln 80 gehaltcrt, die auf dem Gestell 50 ruhen. Jedes eingesetzte
Stück ist mit einem Schlitz 82 versehen, in welchen ein zylindrischer Abriebring
84 angeordnet ist, derdem Schutz der Schrauben 72 gegen Abrieb dient. Der Ring 84
schützt auch das obere Teil des Gehäuseteils 12 gegen Abrieb. Ein Ringflansch 86
ist an der innersten Kante der Gestellverlängerung 78 angebracht.
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Während des Betriebes des Gesteinbrechers wird Gestein innerhalb des
oberen Gehäuseteils 12 längs des Gestells 54 und der Gestellverlängerung 78 durch
den Ringflansch 86 zurückgehalten. Das angesammelte Gestein nimmt eine allgemein
durch die Bezugszahl 88 angedeutete Gestalt an, und zu zerkleinderndes Gestein wird
von der Laufradanordnung 30 auf das Gesteinbett geschleudert. Das zerkleinerte Gestein
fällt dann durch das untere Gehäuseteil 14 ab.
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Die Umwandlung des Gesteinbrechers von einer Benutzung mit Ambossen
zu einer Benutzung ohne Ambossen kann ausführlich anhand Figur 3 gesehen werden.
Zunächst wird kurz auf Figur 1 nochmals Bezug genommen, wobei das Gehäuse 10 durch
Abnehmen des Deckels 16 durch Lösen von Schrauben 72 von innerhalb der Befestigungsblöcke
74 vorbereitet wird. Der Ring 68 wird vom oberen Gehäuseteil 12 entfernt, und die
Schrauben 58 werden von den Ambossen 50 abgenommen.
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Die Ambosse 50, Schrauben 58- und die zugeordneten Muttern werden
vom Gehäuse entfernt, zusammen mit den Ambossen 55 und 57, die vom unteren Gehäuseteil
14 abgenommen werden.
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Die Öffnungen im oberen Gehäuseteil 12 für die Schrauben 58 werden
dann durch (nicht gezeigte) geeignete Mittel blockiert.
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Wie man in Figur 3 sieht, wird ein Hilfsbelagsteil 76 im unteren Gehäuseteil
14 oben auf dem Belagteil 56 angeordnet und blockiert die (nicht gezeigten) öffnungen
im unteren Gehäuseteil 14 für die Befestigung der Ambosse 55 und 57. Die Gestellverlängerung
78, der Flansch 86 und die eingesetzten Stücke 80, die alle zur Bildung der Anordnung
90 verbunden sind, werden in das obere Gehäuseteil 12 hineingegeben, um auf dem
Gestell 54 zu ruhen. Der Abriebring 84 wird in die in den eingesetzten Stücken 80
gebildeten Schlitze 82 angeordnet. Schließlich wird die Abdeckplatte 16 ersetzt
und durch Schrauben 72 befestigt.
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Unter nochmaliger Bezugnahme auf Figur 1 weist die Zufuhreinrichtung
19 ein Zuführrohr 18 auf, um welches Klammer-
hälften 92 und 94
(siehe auch Figur 3) befestigt sind. Die Klammerhälften 92 und 94 sind jeweils identisch
und weisen einen halbzylindrischen Flansch 96 auf, der in Berührung mit dem Zuführrohr
18 angeordnet ist, sowie einen horizontalen Flansch 98, der sich radial von dem
halbzylindrischen Flansch 96 nach außen erstreckt. Vertikale Radialflansche 100
sind an jedem Ende der Klemmhälften 92 und 94 angebracht und senkrecht sowohl bezüglich
der halbzylindrischen Flansche 96 als auch der horizontalen Flansche 98 angeordnet.
Eine Schraube 102 erstreckt sich durch jedes zusammenwirkende Paar von vertikalen
Flanschen 100, um die Klemmhälften 92 und 94 um das Rohr 18 herum festzulegen.
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Eine Vielzahl von Löchern ist durch jeden Horizontalflansch 98 gebildet.
Gewindebolzen 104, die aufrecht an der Abdeckplatte 16 befestigt sind, werden durch
die in den Radialflanschen 98 gebildeten Löcher angeordnet. Ein Paar von Muttern
106 ist auf jedem Bolzen 104 auf gegenüberliegenden Seiten des Radialflansches 98
angeordnet, um das Zuführrohr 18 bezüglich des Zerkleinerungsgehäuses 10 festzulegen
oder anzubringen.
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Die Zuführeinrichtung 19 weist ferner einen Trichter 108 auf, der
ein Paar von Schenkeln 110 und 112 aufweist, die sich von jeder Seite des Trichters
108 nach unten erstrekken. Die Schenkel 110 und 112 enden an Befestigungspolstern
114, die ihrerseits durch Schrauben 115 oder dergleichen an der Abdeckplatte 16
angebracht sind. Eine ringförmige Bodenplatte 116 ist am unteren Ende des Trichters
1(M8 befestigt. Die Bodenplatte 116 weist eine Mittelöffnung 118 auf, die einen
etwas größeren Durchmesser hat als die des Zuführrohres 18. Das Zuführrohr 18 erstreckt
sich durch die öffnung 118 in das Innere des Trichters 108 auf eine Höhe hinein,
die im wesentlichen über der Bodenplatte 116 liegt.
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Sobald also Gestein in die Zerkleinerungsvorrichtung hine inge führt
wird, wird ein Teil des Gesteins im Trichter 108 in seinem Teil um das äußere des
Zuführrohres 18 herumgehalten, wie allgemein bei 119 angedeutet ist. Deshalb
wird
Abrieb auf der Innenoberfläche es Trichters 108, sobald Gestein darin angeordnet
ist, dadurch verhindert, daß das Gestein innerhalb des Trichters 108 zurückgehalten
wird.
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Da außerdem das Zuführrohr 18 nicht entweder am Trichter 108 oder
der Bodenplatte 116 angebracht ist, kann das vertikale Positionieren des Zuführrohres
18 bezüglich des Brechergehäuses 10 durch die Bewegung von Muttern 106 entlang jeder
der Bolzen 104 über kleine Abstände eingestellt werden. Für die vertikale Bewegung
des Zuführrohres 18 über größere Abstände können die Schrauben 102 gelöst werden,
wodurch das Zuführrohr 18 von den Klemmhälften 92 und 94 freigegeben wird. Nach
der Bewegung in eine neue Position werden die Schrauben 102 wieder angezogen. Sobald
also das untere Ende des Zuführrohres abgerieben ist, wie im einzelnen unten erläutert
wird, kann das Zuführrohr 18 nach unten eingestellt werden, um größere Zeiten zwischen
dem vollständigen Austausch des Zuführrohres 18 vorzusehen.
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Außerdem ermöglicht die Anbringung des Zuführrohres 18 durch Klemmhälften
92 und 94 das Entfernen des Zuführrohres 18 zum Austausch in einfacher Weise durch
Lösen der Klemmhälften 92 und 94 rund um das Rohr. Das Rohr wird dann durch den
Trichter 108 nach oben gezogen, wobei das Entfernen des Trichteraufbaues vermieden
ist, wie in früheren Zerkleinerungsvorrichtungen erforderlich war.
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Aus Figur 3 sieht man, daß die Abdeckplatte 16 mit einem Paar von
parallelen Gelenken oder Scharnieren 120 und 122 versehen ist, die sich über die
volle Breite der Abdeckplatte 16 erstrecken. Wenn es also notwendig ist, Zugang
zum Inneren des Gehäuses 10 zu schaffen, um beispielsweise die Einwärtseinstellung
der Ambosse zu beobachten, braucht die Abdeckplatte 16 nicht vollständig entfernt
zu werden. In einem solchen Falle werden diejenigen Schrauben 72 entfernt, die,
entweder eine oder beide der Abdeckplattenteile 124 und 126 befestigen, woraufhin
die Teile 124 oder 126 um die Scharniere 120 oder 122, falls erforderlich,
geschwenkt
werden können.
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Die Laufradanordnung 30 kann im einzelnen anhand der Figuren 4 bis
7 beschrieben werden. Nach Figur 4 weist die Laufradanordnung 30 eine obere Platte
130, ein unteres Teil 132 und eine im allgemeinen zylindrische Seitenwand 134 auf,
die dazwischen angebracht ist. Eine Auftreff- bzw. Bodenfläche 136 wird auf dem
unteren Teil 132 getragen, auf welche in die Laufradanordnung 30 durch das Zuführrohr
18 hineingeführtes Gestein aufprallt. Eine Mehrzahl von Ausgangsöffnungen 138 ist
durch die Seitenwand 134 hindurch gebildet, und sie befinden sich in gleichem Abstand
um diese herum. Wenn also die Laufradanordnung 30 in der durch den Pfeil 140 gezeigten
Richtung gedreht wird, wird das auf die Auftreff- bzw. Bodenoberfläche 136 aufprallende
Gestein von der Laufradanordnung 30 durch die Ausgangsöffnungen 138 herausgeschleudert.
Ein Abriebring 139 umgibt die Seitenwand 134 und ist an der oberen Platte 130 angebracht.
Der Abriebring 139 ist mit einer Anzahl von Öffnungen 141 versehen, die in gleicher
Anzahl wie die Ausgangsöffnungen 138 vorgesehen sind, wobei die öffnungen 141 mit
den Ausgangsöffnungen 138 zusammenfallen.
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Man erkennt, daß trotz der Darstellung von vier Ausgangsöffnungen
138 auch zwei Öffnungen vorgesehen sein könnten, wobei die obere Grenze-bestimmt
wird durch die Größe der Laufradanordnung 30 und die gewünschte Produktionsgeschwindigkeit
des Gesteinbrechers. Selbstverständlich versteht sich, daß unbeachtlich der Anzahl
der verwendeten Ausgangsöffnungen die Öffnungen um die Seitenwand 134 in gleichem
Abstand herum angeordnet sind.
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Eine Einrichtung zur Bildung einer Lippe neben jeder öffnung 138 ist
in der Form eines länglichen Lippenteiles 142 vorgesehen.Eine im allgemeinen rechtwinklige
Biegung oder Krümmung ist nahe einem Ende des Lippenkörpers 142 vorgesehen, um eine
Lippenoberfläche 144 und eine Endfläche 146 zu bilden bzw. zu definieren. Eine gekrümmte
Biegung 147 ist in
dem Lippenteil 142 in der Nähe des gegenüberliegenden
Endes vorgesehen und schafft eine Einrichtung zum Halten, des Lippenteils 142 innerhalb
des Laufradaufbaues 30.
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Wie man in Figur 5 sieht, hat das Lippenteil 142 eine Höhe, die im
wesentlichen gleich der Höhe jeder Öffnung 138 ist.
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Die Öffnungen 138 sind jedoch so geformt, daß die obere bzw. untere
Kante 148 bzw. 149 von der oberen Platte 130 und der unteren Oberfläche 132 entfernt
sind.
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Ein unterer Stützblock 150 und ein oberer Stützblock 152 sind am Inneren
des Laufrades in der Nähe jeder Öffnung 138 befestigt. Die unteren und oberen Blöcke
150 und 152 sind in gegenseitiger vertikaler Ausrichtung angebracht und haben jeweils
eine solche Höhe, daß der dazwischen gebildete Raum eine Höhe hat, die gleich der
der Öffnung 138 ist, und ist bezüglich der Seitenwand 134 in einer Höhe angeordnet,
die identisch der der Öffnung 138 ist. Ein zylindrischer Stift 154 erstreckt sich
zwischen den Blökken 150 und 152. Die gekrümmte Biegung 147 des Lippenkörpers 142
steht in Eingriff mit dem Stift 154, wie in Figur 4 gezeigt ist, so daß der Lippenkörper
142 innerhalb der Laufradanordnung 30 durch Eingriff mit dem Stift 154 festgelegt
werden kann. Außerdem ist der Lippenkörper 142 neben der rückwärtigen Seitenkante
der Öffnung 138 bezüglich der Drehrichtung der Laufradanordnung 30 angeordnet. Sobald
die Laufradanordnung 30 gedreht wird, halten die Zentrifugalkräfte die Lippenkörper
142 fest in Position. Es versteht sich selbstverständlich, daß andere Mittel anstelle
des Stiftes 154 verwendet werden können, um den Lippenkörper 142 zu befestigen,
wie z.B. feste Anschläge oder Stifte anderer Querschnittsgestalt (der Fachmann kann
besser die Hinterseitenkante jeder Öffnung 138 bezüglich der Drehrichtung der Laufradanordnung
30 als die Vorderkante einer der Gesteinfallen ansehen, d.h. die Vorderkante des
Teils der Seitenwand 134, welche durch zwei benachbarte Ausgangsöffnungen 138 gebildet
ist. In qleicher Weise kann die Vorderseitenkante jeder ffnun('l 138 als die 17
interkan-
te eines solchen Seitenwandteiles oder Gesteinsfalle
angesehen werden.) Um die Lippenkörper 142 in Position zu halten, wenn das Laufrad
140 angehalten wird, erstreckt sich ein entfernbarer Stift 156, der aus einem Bolzen
oder einer Schraube gebildet sein kann, von dem oberen Befestigungsblock 152 nach
unten längs eines oberen Teils der Höhe des Lippenkörpers 142.
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Unter Bezugnahme auf Figur 6 weist die untere Laufradoberfläche 132
eine untere Platte 158 auf, die an einem zentralen Kreisblock 160 angebracht ist,
der eine Mittelöffnung für den Durchgang der Antriebswelle 34 aufweist. Auf dem
Kreisblock 160 ist die Auftreff- bzw. Bodenoberfläche 136 getragen, einschließlich
eines Auftreff- oder Bodenkonus 164, um welchen ein Auftreff- bzw. Bodenring 166
herum angeordnet ist, der entweder eine flache Oberfläche hat, wie dargestellt ist,
oder alternativ eine konische Oberfläche.
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Der Auftreff- oder Bodenkonus 164 weist eine mittige Ausnehmung auf
für die Aufnahme einer Anbringeinrichtung am oberen Teil der Antriebswelle 34 für
die Drehung der Laufradanordnung 30. Der Auftreff- oder Bodenkonus 164 und der Auftreff-
bzw. Bodenring 166 sind direkt unter dem Zuführrohr 18 angeordnet, durch welches
das zu zerkleinernde Gestein auf die Auftreff- bzw. Bodenoberfläche 136 zugeführt
wird.
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Das Zuführrohr 18 tritt in den Laufradaufbau 30 durch eine ringförmige
öffnung 168 ein, die in der oberen Platte 130 gebildet ist. Ein nach unten abgehängter
Ringflansch 170 ist an der oberen Platte 130 innerhalb der Öffnung 168 angebracht,
um das Zuführrohr 18 zu umgreifen. Der Flansch 170 dient dazu, eine lösbare innere
Kante für die obere Platte 130 vorzusehen und den oberen Scheitel des Gesteins etwas
zu begrenzen, welches im Laufrad eingefangen ist, wie beschrieben wird, und um den
Luftstrom durch den Spalt um das Zuführrohr 18 herum bei seinem Eintritt in das
Laufrad
dadurch zu beschränken, daß feine Teilchen im Spalt in einer solchen Menge eingefangen
werden, daß die Teilchen eine Dichtung bilden.
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Sobald diese Teilchen aufgebaut sind, versuchen sie, mit Abrieb den
unteren Teil des Zuführrohres 18 abzutragen. Infolgedessen wird eine Keilnut 172
innerhalb der äußeren Oberfläche des Zuführrohres 18 gebildet, welche sich teilweise
von seinem unteren Ende nach oben erstreckt. Ein aus einem harten Material, z.B.
Wolframcarbid, gebildeter Keil 174 wird in der Keilnut 172 eingepaßt und wirkt als
Abstreiwer, um Staub, der sich zwischen dem Flansch 170 und dem Zuführrohr 18 angesammelt
hat, von der Berührung der Oberfläche des Zuführrohres 18 abzuhalten. Selb-stverständlich
können auch mehr als ein solcher Keil 174 um das Äußere des Zuführrohres 18 herum
vorgesehen sein.
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Unter Bezugnahme auf die Figuren 4 und 6 ist eine vertikale Umlenkplatte
bzw. Prallplatte 180 an der unteren Laufradplatte 158 und an der Seitenwand 132
neben der Vorderseitenkante 182 jeder Ausgangsöffnung 138 angebracht. Jede Umlenkplatte
180 weist ein L-förmiges Basisteil 184 sowie L-förmige Platten 186 auf, die am Basisteil
184 angebracht sind und sich von dort nach oben und außen erstrecken. Die Platten
186 bilden somit dazwischen einen Spalt, in welches ein Umlenkplattensegment 188
im wesentlichen der gleichen Breite wie der von den Platten 186 gebildete Spalt
eingeführt wird. Deshalb wird das Umlenkplattensegment 188 auf dem Basisteil 184
am Platz gehalten.
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Wenn die Laufradanordnung 30 gedreht wird, um Gestein durch die Ausgangsöffnungen
138 zur Schlagoberfläche auszuwerfen, wird ein Teil des Gesteins innerhalb der Laufradanordnung
30 durch die Tätigkeit der Seitenwand 134 und der Lippenkörper 142 zurückgehalten.
Wie man in Figur 4 sieht, veranlaßt daher der Betrieb, der Laufradanordnung 30 cinc
Ansammlung von eingefangenem Gestein in der allgemein mit 190 bezeichneten Gestalt.
Die Ansammlung 190 erstreckt
sich von der Außenkante der Lippenoberfläche
144 zu einem verhältnismäßig gut definierten Scheitel 192 und dann in einer rückwärtigen
Richtung zur Umlenkplatte 180. Sobald das der Auftreff- bzw. Bodenoberfläche 136
zugeführte Gestein durch die Laufradanordnung 30 beschleunigt wird, wird es gegen
eine der Gesteinsansammlungen 190 zwischen dem Scheitel 192 und der Lippenoberfläche
144 getrieben. Das Gestein wird dann längs der Wand des Gesteins beschleunigt, welche
durch die Gesteinsansammlung 190 gebildet ist, wonach es aus der Laufradanordnung
30 durch die öffnung 138 herausgeschleudert wird.
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Dieser allgemeine Weg für das beschleunigte Gestein hält sich genau,
das sollte man erkennen, unbeachtlich davon, ob die Bahn von einer Gesteinsansammlung
oder von Aufbauteilen innerhalb der Laufradanordnung gebildet ist. Durch Schaffen
der Lippenkörper 142 werden daher die abrasiven Kräfte des Gesteins weitgehend auf
die Fläche der Gesteinsansammlung 190 aufgebracht statt auf die Tlaiifradanor'?ung
30. Folglich wird ein erheblicher Teil des Abrjebeç innerhalb der Laufradanordnung
30 ausgeschaltet.
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Trotz des Vorstehenden durchquert ein kleiner aber erheblicher Teil
des Gesteins die Wand der Gesteinsansammlung 190 an den oberen und unteren Kanten
der Öffnungen 138 oder etwas über oder unter denselben. In Laufradanordnungen, bei
denen die Ausgangsöffnungen sich vollständig über die obere und untere Laufradoberfläche
erstrecken, kann dies zu einem erheblichen Abrieb auf diesen Oberflächen führen.
Deshalb benutzen viele Laufräder Abriebplatten zum Schutz dieser Oberflächen, die
periodisch wieder angeordnet werden müssen.
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Bei der vorliegenden Erfindung sind jedoch, wie man in Figur 5 sehen
kann, die oberen und unteren Kanten jeder Öffnung 138 entfernt von der oberen Platte
130 und der unte-' ren Platte 158 des Laufradaufbaues angeordnet. Deshalb ist das
Problem des Abriebs längs den oberen und unteren Oberflächen ausgeschaltet, weil
die Verteilung des sich bewe-
genden Gesteins längs der Fläche
der Gesteinansammlungen 190 sich nicht ausreichend über oder unter der vertikalen
Positionierung der Ausgangsöffnungen 138 erstreckt , um das Gestein zu veranlassen,
entweder die obere Platte 130 oder die untere Platte 158 zu berühren und abzureiben
bzw.
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abzunutzen. Neben der Seitenwand 132 werden jedoch Teile des Gesteins,
welche sich den Ausgangsöffnungen 138 nähern, etwas über oder etwas unter den Ausgangsöffnungen
(138) gegen die Seitenwand 132 über und unter den Öffnungen 138 gesammelt, wie durch
194 bezeichnet ist. Diese Ansammlungsverlängerungen 194 treten sogar im Falle sehr
trockenen Materials auf, und zwar wegen der hohen Zentrifugalkraft, die durch die
Drehung der Laufradanordnung 30 auf das Material aufgebracht ist. Deshalb rufen
Gesteine, welche die Fläche der Gesteinansammlung 190 nahe dem Niveau der oberen
oder unteren Kanten einer Ausgangsöffnung 138 durchqueren, nicht einen Abrieb längs
dieser Kanten der Ausgangsöffnung hervor, weil diese Kanten durch die Ansammlungsverlängerung
194 geschützt sind.
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Man sieht aus der vorstehenden Diskussion, daß die Platten 130 und
158, da sie nicht in Kontakt mit dem sich von der Bodenoberfläche 136 nach auswärts
bewegenden Gestein in Berührung kommen, nur notwendig sind, um den Aufbau der Laufradanordnung
30 aufrechtzuerhalten. Deshalb könnten die Platten 130 und 158 sogar ferner von
den oberen und unteren Kanten der Öffnungen 138 angeordnet sein oder könnten ganz
durch beispielsweise einen offenen Rahmen oder dergleichen ersetzt sein, solange
die Gesteinansammlungen 190 und Verlängerungen 194 in ausreichender Weise gehaltert
sind.
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Während in idealer Weise die oberen und unteren Kanten der Ausgangsöffnungen
138 gegen Abrieb durch die Ansammlungsverlängerungen 194 geschützt sind, tritt letztlich
ein gewisser Abrieb dieser Kanten auf. Statt daß man diesen Abrieb auf einem Konstruktionsteil
des Laufradaufbaues 30 hat, sind entfernbare Einsätze 196 und 198 neben ben oberen
und unteren Kanten jeder Ausgangsöffnung 138 vorgesehen,
um jeglichen
Abrieb, der auftreten kann, zu absorbieren.
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Wie man aus den Figuren 4 und 5 sieht, weist jeder Einsatz 196 und
198 eine gerkümmte Stange mit Kerben 200 auf, die in jedem Ende der Stange gebildet
sind. Befestigungsblöcke 202 sind an der inneren Oberfläche der Seitenwand 134 nahe
den oberen und unteren Kanten jeder Ausgangsöffnung 138 angebracht. Die Einsätze
196 und 198 sind zwischen einem Paar von Befestigungsblöcken 202 so angeordnet,
daß ein Block 202 innerhalb jedes Schlitzes 200 paßt. Die während der Drehung der
Laufradanordnung 30 erzeugten Zentrifugalkräfte halten die Einsätze 196 fest am
Platz gegen die Seitenwand 134. Da Abrieb längs den oberen und unteren Kanten der
Ausgangsöffnungen 138 nur in der Nähe der rückwärtigen Seitenkante auftritt, und
zwar wegen des Materials, welches längs der Gesteinansammlung 190 austritt, bemerkt
man, daß die Einsätze 196 und 198 sich vorzugsweise nur teilweise gegen die Vorderseitenkante
182 jeder Ausgangsöffnung 138 erstrecken.
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Es sei bemerkt, daß jede Umlenkplatte 180 dazu dient zu verhindern,
daß die Hinterkante jeder Gesteinansammlung 190 mit der nächst benachbarten Ausgangsöffnung
138 in Störungseingriff kommt. Deshalb hat man gefunden, daß bei nur zwei oder drei
Ausgangsöffnungen 138 der Abstand längs der Seitenwand 134 zwischen benachbarten
Öffnungen 138 die Möglichkeit schafft, daß die Umlenkplatten 180 vollständig entbehrlich
sich. In ähnlicher Weise muß sich, je größer die Anzahl der Ausgangsöffnungen 138
ist, jede Umlenkplatte 180 umso weiter einwärts erstrecken.
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Zusätzlich hat man gefunden, daß je nach dem besonderen Gestein, welches
in der Zerkleinerungseinrichtung benutzt wird, der Abstand, von welchem der Scheitel
192 der Gesteinansammlung 190 vom Mittelpunkt der Auftreff- bzw. Bodenoberfläche
136 im Abstand liegt, variiert. Deshalb kann es erwünscht sein, eine Vielzahl von
Größen von Umlenkplatteteilen 188 für die Verwendung mit Umlenkplatten 180 aufrechtzuerhalten.
Die Teile 188 können dann je nach dem Gesteins-
typ, welches zerkleinert
werden soll, ausgewählt werden.
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Man sieht aus der Beschreibung im Zusammenhang mit Figur 4, daß die
Endoberfläche 146 des Lippenköpers 142 dem Abrieb unterworfen ist, weil das Gestein
die Endoberfläche 146 nach Verlassen der Seitenwand der Gesteinansammlung 190 durchquert.
Infolge der Gegenwart des Gestelnmaterials gegen die Lippenoberfläche 144 versucht
jedoch der Abrieb auf der Endoberfläche 146, zur Außenkante der Oberfläche zu gelangen.
Deshalb wird die Ecke, welche durch die Lippenoberfläche 144 und die Endoberfläche
146 gebildet ist, für eine ziemlich lange Zeit bewahrt, wobei eine fortlaufende
Gegenwart von Gesteinansammlungen 190 sichergestellt ist. Um eine vergrößerte Lebensdauer
für die Endoberflächen 146 vorzusehen, wird ein Einsatz oder eine Einlage 204, die
aus einem Hartmetall gebildet ist, wie z.B. Wolframcarbid, in das Ende des Lippenkörpers
142 eingebettet.
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Der Einsatz 204 schafft eine Arbeitsoberfläche, die mit der Endoberfläche
146 bündig ist, so daß es keine Wirkung auf den Weg des Gesteins gibt, welches von
der Laufradanordnung 30 geschleudert wird. Auch durch die bündige Anordnung der
Wolframcarbidarbeitsoberfläche mit der Endoberfläche 146 werden die spröden Ecken
des Wolframcarbid von dem umgebenden Material abgestützt, wodurch ein frühzeitiger
Bruch dieser Ecken vermieden wird und eine längere Lebensdauer vorgesehen wird.
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Ungeachtet des Einsatzes 204 kann es möglicherweise notwendig sein,
die Lippenkörper 142 zu ersetzen. Dann merkt man, daß die Leichtigkeit des Entfernens
und Einbaues von Lippenkörpern 142 aus der Laufradanordnung 30 einen erheblichen
Vorteil dieser Anordnung darstellt.
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Um einen weiteren Schutz gegen Abrieb innerhalb der Laufradanordnung
30 vorzusehenfkönnen die Auftreff- bzw. Bodenoberfläche 136, die Umlenkplattensegmente
188, die entfernbaren Einsätze 196 und 198 und die Lippenkörper 142 aus einem Material
gebildet sein, wie z.B. der qegen Ab-
rieb widerstandsfähigen Legierung
Weißguß.
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Man hat gefunden, daß der Winkel, der zwischen der Endoberfläche 146
und einer imaginären Linie 208 gebildet wird, welche durch die Mitte der Laufradanordnung
30 und die äussere Kante der Endoberfläche 146 geht, oder noch wichtiger der Winkel
zwischen der Lippenoberfläche 144 und einer solchen Linie, eine erhebliche Wirkung
auf die Funktion und Abriebeigenschaften der Laufradanordnung 30 hat. Im allgemeinen
hat man gefunden, daß ein Winkel 206 zwischen der Endoberfläche 146 und der Linie
208 innerhalb eines Bereiches von etwa 15° bis 450 und vorzugsweise von 300 erwünscht
ist. Ein Winkel 206 von weniger als diesem Betrag bzw. unterhalb dieses Betragsbereiches
wird wahrscheinlich eine Lippenoberfläche 144 vorsehen, die nicht ausreichend ist,
um eine Gesteinansammlung aufrechtzuerhalten, die einen geeigneten Schutz für die
rückwärtige Seitenkante der Ausgangsöffnungen 138 vorsieht. Aus Figur 4 sieht man,
daß bei dem dort gezeigten Winkel 206 die Zentrifugalkraft, welche auf r ie Gesteinpartikel
gegen die Lippenoberfläche 144 au sgeübt ist, eine im wesentlichen tangentiale Komponente
längs der Oberfläche 144 für die Aufrechterhaltung des Gesteins gegen den Lippenkörper
142 hervorruft. Sobald der Winkel jedoch verkleinert wird, wird die Tangentialkomponente
entsprechend verringert, so daß gelegentliche Störungen in der Gesteinpartikelbewegung
längs der Seitenwand der Steinansammlung 190 eine gelegentliche Zersetzung bzw.
einen Zerfall der Wand entlang der Lippenoberfläche 144 hervorrufen könnte mit dem
Ergebnis frühzeitigen Abriebs. Man sieht auch, daß die Verringerungen des Winkels
206 dazu führen könnten, daß das Teil des Lippenkörpers 142 nahe dem Stift 154 durch
die Seitenwand der Gesteinansammlung 190 hindurch freigelegt ist.
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Sobald der Winkel über diesen Bereich hinaus vergrößert ist, erkennt
man, daß die Abriebkraft auf der Endoberfläche 146 vergrößert ist, weil die Komponente
der Kraft in die Oberfläche 146 hinein, durch die Zentrifugalkraft der
sich
längs dieser bewegenden Gesteinpartikel hervorgeruien, erhöht wird. Infolgedessen
wird die nützliche Lebensdauer der Lippenkörper 142 verringert.
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