DE3521460A1 - Unwuchtkegelbrecher - Google Patents

Description

PATENTANWALT Drpk-Physr RICHARD LUYKEN

P 97 020-M-61 - 3 - 14-.S.i^,L/bd

BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum Brechen und Zerkleinern minerallaeher Rohstoffe und betrifft inabesondere Umwuchtkegelbrecher. Die Erfindung kann in Erzauf bere it unga anlagen der Bunt- und Eisenmetallurgie:

weitgehende Anwendung finden. >

Daa Haupt element der Unwuchtkegelbreohar, daa deren Konatruktion und Betrieb kompliziert macnt, ist die Baugruppe dea Unwuchtantriebes für den Innenkegel« Eine Vereinfaohung dieser Baugruppe ist derzeit der Schwerpunkt bei den Vervollkommnungen der Unwuchtkegelbrecher«

Es ist ein Unwuchtkegelbrecher bekannt, der ein Gehäuse mit einem Außenkegel, einen hinsicüti.i.ch dea Außenkegels konzentrisch angeordneten Innenkegel, eine kugelförmige Lagerung für den Innenkegel, eine V/elle dea Innenkegels, die eine Unwuohtlagerbuchse trägt, welcxxe mit der Antriebsscheibe mittels einer Stützku^elapindel einer in dan Lagern des Gehäuses gelagerten Zwischenwello und einer blättchen-, förmigen Kupplung verbunden ist, umfaßt (SU-Urheberschein Nr. 6323Ü8, bekanntgemacht 1978). Wegen Vorhandensein der Stützkugeispindel hat der Brecher eine große technologische Höhe, er erfordert einen beachtlichen Metallaufwand und weist eine komplizierte Konstruktion auf, was einem breiteren Einaatz des Brechers in der Industrie im Wege steht. Außerdem ■ wird die Brechwirkung (die Leistungsfähigkeit und der 2er- ν kleinerungsgrad) durcn eine elastische Stütze des Gehäuses auf dem Fundament vermindert.

Es ist auch ein Unwuchtkegelbreoiiei? bekannt, enthaltend ein Gehäuse, einen im Gehäuse befestigten Außenkegel, einen konzentrisch hinsicntlich des Außenkegels auf einer kugelförmigen Lagerung drehbar um seine Achse und kreiselbewegbar um die Achse des Außenkegels angeordneten Innenkegel, eine Welle dea Innenkogela, eine zylindriscue Lager- buchse mit einer Unwuchtmaase, die auf der Wall© dea Innenkegela aitzt,eine Kugelpfanne und ein® mit dieser zusammenwirkende, mit der Antriebawelle des Motors s>tga?r gekoppelte kugelförmige Lagerung hat, sowie eine Kusbel auf der Antriebs-

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welle dea Motors, die mit einem mit der Unwuchtmasse zusammenwirkenden Steg versehen ist. (SU-Urheberschein

481305 ) Bei dem bekaanten Unwuchtkegelbrecner dient der Steg als Antriebselement für die Unwuchtmasse und ist In Form. einer Scale ife ausgebildet, die an der Kurbel drehbar montiert und sich in einer Radialnut der Unwuchtmasse befindet.

Der bekannte ßrecner zeichnet sich durch eine komplizierte konstruktive Ausführung der Baugruppe des Unwuohtantriebes und eine niedrige Zuverlässigkeit derselben aufgrund eines schnellen Verschleisssa des Reibungspaares Steg-Nut der Unwuchtmasse aus. Bei einer solchen Konstruktion entstehen bedeutende Schwierigkeiten während der ;jontat$e der Unwuchtbaugruppe, weil die Wut der Unwuchtmasse auf den Steg unter Verhältnissen treffen muß, wenn eine Überwachung der Verbindungsstelle der erwähnten baugruppen im Laufe derlJontage nicht möglich ist. Darüber hinaus^ ist die Konstruktion des bekannten Brechers dynamisoh nicht ausgeglichen, was eine elastische Isolierung des Brechers gegen das Fundament erforderlich macnt, um der Einwirkung der So&wingbelastung auf das Fundament vorzubeugen. Zugleich trägt die Nachgiebigkeit des Gehäuses auf federnden Dampfern bei Abrollen des Innenkegels über dem Außonkagel dazu bei, daß die Brechkraft relativ gering iüt, und «omit: die technologischen Kennwerte des Brechers schlecht sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Konstruktion eines Unwucntkegelbrecners so zu vervollkommnen,daß mit Vereinfachung die durch die Unwuchmasse nervorgerufene dynamische Nichtauswuchtung behoben werden kann, was es gestattet, auf den Sinsatz von federnden Dämpfern zu verzichten, und eine Verbesserung der technologischen Kennwerte des Brechers zu gewährleisten.

Dies wird bei einem Unwuchtkegelbrecher, enthaltend ein Genäuse, einen im Genäuse befestigten Außenkegel, einen konzentrisch hinsichtlich des Außenkegels auf einer kugelförmigen Lagerung drehbar um seine Achse und kreiselbewegbar relativ zu der Achse des Außenkegels angeordneten Innenkegel, eine Welle, des Innenkegels, eine auf der

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Welle dea Innenkegela sitzende zylindrische Lagerbüchse mit einer Unwuchtmasse, welche Laufbuchse eine Kugelpfanne, eine mit der Kugelpfanne zusammenwirkende, mit der Antriebswelle eines Motors starr gekoppelte kugelförmig© Lagerung der Lagerbucose hat,eine Kurbel an der Antriebswelle dea Motors, die mit einem mit der Unwuchtmasse zuaawinenwirkenden Steg versehen ist,dadurch erreicht, daß der üLe_L: in Form eines an der Kurbel befestigten, hlnsiohtlich der Ach.se der Antriebswelle nicht ausgewuchteten GewichtStückes ausgeh lldat ist, das eine solche Masse hat und so angeordnet ist, daß sein statisches Moment der Größe nach dem statischen Moment der Unwuchtmasse etwa gleich und dem Sinn nach entgegengesetzt ist.

Vorteilhaft werden die mit der Unwuchtmasse zusammenwirkenden Oberflächen des Steges mit Dampfern versehen.

Zweckmäßig wird der Steg mit einem Begrenzungsring verseilen, der konzentrisch ninsichtlioh der .Drehachse der Unwuchtmasse angeordnet wird und die letztgenannte mit einem Spalt relativ zu ihrer Außenoberfläche umschließt.

Dabei kann man an dem Begrenzungsring einen Regler zur Änderung der Spaltgröße anzubringen.

Der ■ Bernau der vorliegenden iürflndung ausgebildete Unwuchtkegelbrecher zeicnnet sich durch eine vereinfachte Konstruktion und hohe technologische Kennwerte aus. Das letztere ist die Folge einer dynamischen Auswuchtung des Systems Gehäuse - Innenkegel, die sich aus der Ausbildung des Steges als ein Gegengewiciit für die Unwuchtmasse ergibt.

Durch fast völlige Unterbindung von Schwingungen des Genäuses wurde das Dampf ungssystem für das ßrechergehäuse bedeutend vereinfacht. Die Zuverlässigkeit dea erfindungsgemäßen Brechers ist durch Verzicht auf das erwähnte Reibungspaar und durcn Einsatz von Dampfern auf den zusammenwirkenden Oberflächen der Antriebselemente erhöht. Die Anfertigung und die Montage des Brechers sind elnfacner.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt ^:

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Figo 1 einen Unwucht kegelbrecher im Schnitt; Pig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie XI - II der Flg. 1 duroh die Welle des Innenkegels, die Lagerbuchse mit der Unwuchtmasse und den Stegi

Fig. 3 dasselbe wie in Fig. 1» mit einem Begrenzungsring und einem üpaltregler}

Fig. 4 einen Schnitt gemäß der IV-IV der Fig. 5 duroh die Welle des Innenkegels, die Lagerbuchse mit der Unwuchtmasse und den Steg·

Der in Fig. 1 gezeigte Unwuchtkegel brecher enthält ein Gehäuse 1, einen im Gehäuse 1 duroh eine Gewindeverbindung befestigten Außenkegel 2, einen konzentrisch hinsicntlich des Außenkegels auf einer kugelförmigen Lagerung 4 im Gehäuse 1 angeordneten Innenkegel 3· Der Inrienkegel 3 ist drehbar um seine Symmetrieachse und kreiselbewegbar hinsichtlich der Symmetrieachse des Außenkegels 2 angeordnet. Der Kegel 3 besitzt eine Welle 5, auf der eine zylindrische Lagerbuchse 6 mit einer Unwucntmasse 7 sitzt. Die Lagerbucnse 6 hat eine Kugelpfanne 8, die mit einer kugelförmigen Lagerung 9, welehe mit der Antriebswelle 10 eines (in der Zeichnung nicht dargesteILtan.) Motors starr gekoppelt ist, zusammenwirkt. Die Antriebswelle 10 ist außerdem mit einer Kurbel 11 versehen, mit der ein Steg 12 starr verbunden 1st, der in Form eines hinsichtlich der Achse der Antriebswelle 10 nicht ausgewuchtaten Gewichtstückes, das durch seine Stirnflächen bei Umdrehungen der Antriebswelle 10 mit der Unwuchtmasse 7 zusammenwirkt, ausgebildet ist· Die Masse des Steges 12 und seine Anordnung (Nichtauswuchtung hinsiontlich der Achse der V/el-Ie 10) werden ausgehend von der Bedingung einer annähernden Gleichheit der Größen der statischen Momente des Steges 12 und der Unwuchtmasse 7 gewählt. In der betreffenden Ausführungsform des Brechers sind die Unwuchtmasse 7 und der Steg als Sektoren von 175° ausgeführt, d.h., es gibt zwischen ihren senkrechten Stirnseiten einen Spalt, der ihre .Radial- und WinkeIverSchiebung relativ zueinander frei zuläßt. Der Steg 12 dient als Antriebselement für die Unwucntmasse 7. An den senkrecaten stirnseitliehen Oberflächen des Steges 12, duroh die seine Zusammenwlrkung mit der Unwuchtmasse 7 erfolgt ,sind

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Dämpfer 13 (71g* 2) vorgesehen, die aua einem elastischen Material beispielsweise aus Gummi hergestellt sind und höhenmäßig einen Teil der stIrnseitllohen Oberflächen des Steges 7 betragen.

In der in Fig, 3t^/*· gezeigten Ausführunysform des Unwucht kegelbrecher s 1st der Steg 12 im Unterschied zum In U¹Ig. 1,2 gezeigten Brecher mit einem ßegrenzum^aring 14 versexien, der konzentrisch hinsichtlich der Drehachse der Unwuchtmasse 7 angeordnet ist und die Unwuchtmasse 7 über ihre Außenoberflächen mit einem Spalt 15 hinsichtllcn dieser Oberfläche umschließt. Der Hing 14 ist mit einem Schraubenregler 16 zur Änderung der Große des Spaltes 1-5 versehen. Der Unwucirü&egelbreciier arbeitet folgendermaßen: Beim Drehen der Antriebswelle 10 stößt der Steg 12 die Unwuchtmasse 7 und erzeugt gleichzeitig eine Fliehkraft, die am Genäuse 1 angreift. Die Unwuchtmasse 7 erzeugt auch, indem sie sich zusammen mit üer Antriebswelle 10 dreht, eine Fliehkraft, die in der Größe der von dem Steg erzeugten Fliehkraft gleich ist, aber entgegengesetzt gerichtet ist und am Innenkegel 3 angreift, der dadurch eine Kreiselbewegung auf seiner kugelförmigen Lagerung erhält. Bei einer umlaufenden Annäherung der Kegel 2 und 3 wird das Brechgut im Spalt zwischen ihnen zerkleinert. Die Unwuchtmasse 7 besitzt die Möglicnkeit einer radialen und Umfangsverschiebung auf der kugelförmigen Lagerung 9 relativ zu der Antriebswelle 10 des Steges 12.

Eine Abweichung der Achse des Innenkegels 3 von der Achse des Gehäuses 1 (in der Fig. 3 ist mit den gestrichelten Linien angedeutet) wird von einer Abweichung der Stirnwände der Unwuchtmasse 7 von der Lotlinie im Berührungsbereich der entsprechenden Oberflächen des Steges 12 begleitet. Dies führt zum Auftreten_ei_nea zusätzlichen Kippmomentes, das auf den Steg 12 und die Kurbel 11 mit der Welle 10 einwirkt, was die Zuverlässigkeit der Baugruppe verringern kann. Der Rollwiderstand des Innenkegels 3 bei dessen Hollen über dem Außenkegel ändert während der Zerkleinerung mit der Zeit seine Größe, in diesem Zusammenhang kann der ucawerpunkt der Unwucxitmasse 7 der senkrechten Berührungsebene der Kegel

2 und 3 vor- oder nacheilen. Durch das Vorhandensein eines Spaltes zwischen den Arbeit sat irnf lachen der Unwuchtmasse und des Steges 12 läßt sich der erwähnte Umstand in seiner schädlichen Wirkung weitgehend ausgleichen. Andererseits sorgen die Dämpfer 15 auf den Stirnflächen des Steges 12 dafür, daß die Spitzenkräfte bei den Schwankungen der Lage der zusammenwirkenden Teile gedämpft werden und eine Abweichung der Lage ihrer Oberflächen von der Lotlinie ausgeglichen wird. Zu diesem Zweck betragt die Länge der Dämpfer 13 nur einen Teil der Höhe der Stirnfläciien des Steges 12, was ihnen zu einer Gelenkwirkung verhilft und somit die Größe des Kippmomentes bedeutend vermindert.

Die Größen der statischen Momente der Unwuchtmasse 7 und des Steges 12 werden so gewählt, daß sie einander etwa gleich sind.

Dies erklärt üioa damit, daß vollstfindi^eu Auswuchten des Brechers nioht möglicn ist, weil der Amplitudenwert des Iiinenkegels 3 keine konstante Größe ist, woraus folgt, daß die FliehkraTtkonstanz des Systems Innenkegel 3 - Unwuchtmasse 7 nicht gegeben ist» Um den Breoner besser auszuwuchten, können die Kenngrößen des Steges 12 (seine Masse und Anordnung) ausgehend von der Bedingung gewählt werden, daß sein statisches Moment unter Berücksichtigung der durchschnittlichen Fliehkraft des Innenkegels 3 einen größeren Wert als der des statischen Momentes der Unwuchtmasse 7 hat. Dabei erhöht sich jedoch das Kippmoment, das auf das Gehäuse 1 des Brechers wirkt. Deswegen erweist sich die angenommene annähernde Gleichheit der statischen Momente des Steges 12 und der Unwuchtmasse 7 als die günstigste.

Der am Steg 12 konzentrisch montierte Begrenzungsring ermöglicht eine Begrenzung der Amplitude bei Abweichungen der Achse des Innenkegels 3 von der Lotlinie. Die Unwuchtmasse verhindert, die weitere radiale Abweichung des Innenkegels 3, indem sie sich mit ihrer Außenoberfläche gegen den Ring 14 stützt. Dadurch kann das Berührungsabrollen des Innenkegels über dem Außenkegel vermieden werden. Der Ring 14 beseitigt die Möglichkeit einer Betriebsstörung, weil bei einem unkontrollierbaren /erschleiß der Mäntel und Fehlen des Hinges

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der Innenkegel 2 mit seiner Welle 5 oder der Unwuchtmasse 7 die kugelförmige Lagerung 4 oder daa Gehäuse 1 beschädigen kann.

Der Begrenzungsring 14 ermöglicht auch die Einstellung auf die erwünsohte Korngröße des Brechgutes und Leistung des Breohers. Durch Einsatz des Reglers 16 für den Spalt 15 zwischen der Unwuchtmasse 7 und dem Ring 14 werden die technologischen Möglichkeiten des Breohers, d.h. die Möglichkeit einer Einstellung auf die Zerkleinerung von Gütern mit verschie denen pnysikaliaoh-mechanischen Eigenschaften bis zur tecnnologisch geforderten Korngröße, wesentlich erweitert. Durch Einstellung der Größe des Spaltes 15 laßt sich die Weite des Austragspaltes "hⁿ zwischen den Kegeln 2 und 3 entsprecnender Weise ändern.

Claims (1)

1. PATENTANWALT D^UPhys.:-RICHARD LUYKEN

   Vsesojuzny Nauchno-Issledovatelsky I Proektny Institut Mekhanicheskoi Obrabotki Poleznykh. Xskopaeraykh Leningrad/UdSSR, P 97 020-M-61

   21, linia,8a " ■

   UNVVUCHTJKEGELiiRaCHER 1· Unwucntkegelbrecher, enthaltend

   - ein Gehäuse (1),

   - einen im Gehäuse (1) befestigten Auüenkegel (2),

   - einen konzentrisch hinsiontlicn des Außenkegels (2) auf einer kugelförmigen Lagerung (4) drehbar um seine Achse und kreiselbewegbax relativ zu der Achse des Außenkegel3(2) angeordneten Innenkegel (3)»

   - eine Welle (5) dea Innonkegela (3)»

   - eine auf der Weile (5) des Innenkegels (J) sitzende zylindrische Lagerbuchse (6) mit

   - einer Unwuchtmasse (7), welche Lagerbuchse

   - eine Kugelpfanne (8),

   - eine mit der Kugelpfanne zusammenwirkende, mit der Antriebswelle (10) eines Motors starr gekoppelte Kugelförmige Lagerung (9) der Lagerbuchse (6) aufweist,

   - eine Kurbel (11 ) auf der Antriebswelle (10) des »Ιοί ors, die mit einem mit der Unwuchtmasse {'/) zusammenwirkenden Steg (12) versehen ist,

   dadurca ge kenn.zeichnet, daß

   - der Steg (12) in Form eines an der Kurbel (11) befestigten, hinsichtlich der Acnse der Antriebswelle (10) nicht ausgewuchteten Gewtohtstüo-kes ausgebildet ist, das

   aß sein etaeine solche Masse hat und so angeordnet lst„ d tisches Moment der Größe nach dem statischen Moment der Unwuchtmasse (7) etwa gleich und dem Sinn nach entgegengesetzt ist.

   c; 2«, Unwuchtkegelbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

   - die mit der Unwuchtmasse (7) zusammenwirkenden Oberflächen des Steges (12)

   - mit Dämpfern (.13) versehen sind.

   3· Unwucht kegelbrecher nach Anspruoa 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

   - der Steg (12)

   _ - mit einem Begrenzungsring (14) versehen ist, der konzentrisch hinsichtlich der Drehachse der Unwuchtmasse- (7) angeordnet iat und die letztgenannte mit einem ^palt (15) ülnaiohtllcü ihrer Außenoberfläche umsoxiließt.

   4. Unwucntkegelbreoher nacn Anspruch 2» dadurch gekennzeichnet, daß

   -. der Begrenzungsring (14) mit - einem ßegler (16) zur Änderung der Größe der Luft (15) verseilen ist»