DE4123967A1 - Zweiwalzenbrecher mit auswechselbaren brechzaehnen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Zweiwalzenbrecher, dessen Brechwalzen mit an Zahnträgern angeordneten, unabhängig voneinander lösbar befestigten Zähnen versehen sind, wobei die Zähne jeweils durch ein Halteelement mit dem Zahnträger verbunden sind. Die Zahnträger können beispielsweise als Tragringe, die auf einen zylindrischen Walzenkörper aufschiebbar sind, oder als Brechplatten oder -segmente, die auf einem Walzenkörper befestigbar sind, der die Gestalt eines regelmäßigen vielseitigen geraden Prismenkörpers einnimmt, ausgebildet sein.

Ein gattungsgemäßer Walzenbrecher mit auf schiebbaren Ringen als Zahnträgern ist aus der EP-B1-00 96 706 bekannt. Bei diesem bekannten Walzenbrecher weisen die Ringe Vorsprünge auf, auf die die schalenförmig ausgebildeten Zähne aufgesteckt sind. Als Halteelement dient ein quer, d. h. parallel zur Achse der Brechwalzen, angeordneter Bolzen. Bei diesem Brecher stellt es sich aber als nachteilig heraus, daß das fertigungstechnisch immer vorhandene Spiel zu Relativbewegungen zwischen dem Zahn und dem Vorsprung führt und daß die Halterung bei dem bei Brechern gegebenen stark schlagartigen Betrieb zum Ausschlagen neigt. Zudem sind die Bolzenverschraubungen wegen des Verschleißes der Bolzenköpfe und der zugehörigen Muttern oft nur schwer zu lösen.

Brechsegmente mit festen, nicht für sich auswechselbaren Zähnen sind in der DE-OS 33 45 745 offenbart. Bei verschlissenen Zähnen muß die gesamte relativ teure Segmentplatte als Schrott weggeworfen werden.

Aus der DE-PS 35 31 781 ist eine Halterung für einen Hobelmeißel für Kohlengewinnungsmaschinen mit linearer Arbeitsbewegung bekannt, bei der der Hobelmeißel mit seinem Schaft in eine Meißeltasche eingesteckt und dort mit einem Keil festgesetzt wird. Dabei verläuft dieser Keil in Kraft- bzw. Bewegungsrichtung, was zur Folge hat, daß sich der Schaft des Hobelmeißels bei den gegebenen Guß- bzw. Bearbeitungstoleranzen, insbesondere bei wechselndem Kraftverlauf innerhalb der Meißeltasche bewegen kann, so daß es auf Dauer auch hier zu einem Ausschlagen der Meißeltasche kommen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brechwalze der eingangs genannten Art derart zu gestalten, daß ein dauerhafter Halt der Zähne und ein einfaches und sicheres Wechseln der Zähne gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Hauptachse des jeweiligen Halteelements innerhalb einer senkrecht zur Walzenachse gedachten Ebene verläuft und daß das Halteelement sowohl mit dem Zahn als auch mit dem Zahnträger unter in Richtung des Halteelements bestehender Flächenpressung spielfrei verbunden ist. Durch die spielfreie Befestigung des Zahns mit in Richtung des Halteelements bestehender Flächenpressung am Zahnträger durch das Halteelement kann es nicht zu Relativbewegungen zwischen den einzelnen Teilen und damit nicht zu einem Verschleiß dieser Teile kommen.

Um die Dauerhaftigkeit der Befestigung unter Schonung der Zahnträger weiter zu erhöhen, ist das Halteelement vorzugsweise vollständig von dem Zahn verdeckt, so daß keinerlei Schmutzpartikel an das Halteelement gelangen können.

Zur Erzielung eines sicheren Haltes des Zahnes an dem Zahnträger ist vorgesehen, das Halteelement mit dem Zahn und/oder dem Zahnträger formschlüssig zu verbinden.

Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Halteelement als im Zahnträger verdrehfest gehaltener Gewindebolzen ausgebildet, und der Zahn hat mit dem Halteelement eine Gewindepaarung und mit dem Zahnträger ein Anschlagflächenpaar, das senkrecht zur Achse des Gewindebolzens verläuft, gemeinsam. Zusätzlich kann der Zahn und der Zahnträger ein gemeinsames Zentrierflächenpaar aufweisen, um einen präzisen Sitz der Zähne zu gewährleisten.

Nach einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Halteelement einstückig mit dem Zahn verbunden und insbesondere als Zapfen ausgebildet, der in eine Ausnehmung des Zahnträgers hineinragt. Dies hat nicht nur eine Reduzierung der Gesamtzahl der einzelnen Teile zur Folge, sondern auch eine Erhöhung der Festigkeit und damit der Sicherheit der Befestigung der Zähne. In weiterer Ausgestaltung ist der Zapfen mit einer Nase versehen, die beim Drehen des Zahns in Eingriff mit einer konischen Gegenfläche der Ausnehmung des Zahnträgers gelangt. Die Befestigung der Zähne erfolgt somit in einfacher Weise lediglich durch Einstecken und Drehen. Um einem möglichen Losdrehen der Zähne entgegenzuwirken, ist der Zahnträger an seiner dem Zahn zugewandten Fläche mit einem magnetischen Körper ausgerüstet.

In einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist der Zapfen derart keilförmig ausgebildet, daß er an seinem in den Zahnträger hineinragenden Ende einen größeren Querschnitt aufweist als an seinem am Zahn ansetzenden Ende. Dabei ist die Keilfläche an der der Drehrichtung der Brechwalze entgegengesetzten Seite angeordnet, und die Ausnehmung des Zahnträgers weist in Drehrichtung der Brechwalze eine parallel zur Drehachse der Brechwalze verlaufende Nut zur Aufnahme eines Keils und an der der Drehrichtung entgegengesetzten Seite eine der Keilfläche des Zahns entsprechende Keilfläche auf. Die gemeinsame Keilflächenpaarung des Zapfens und der Ausnehmung wirkt einem unbeabsichtigten Herausgleiten des Schaftes aus der Ausnehmung und damit einem Lösen des Zahns entgegen. Bei schlagartiger Beanspruchung des Zahns erhöht sich die Flächenpressung zwischen dem Zapfen und dem zusätzlichen Keil und somit auch dessen Keilwirkung.

Das Halteelement und der zugehörige Brechzahn können eine schwach konische Flächenpaarung aufweisen, wobei der Kegelwinkel der konischen Flächen in einem Bereich zwischen 2,5 und 22,5° liegt. Diese konische Flächenpaarung wird vorzugsweise durch einen in den Zahnträger eingeschraubten Kegelstumpf gebildet. Der Zahn wird bei dieser Befestigungsart durch Reibschluß gehalten. Dabei ist die den Zahn haltende Kraft um so größer je kleiner der Kegelwinkel ist. Um einem möglichen Lösen des Zahns auch durch Drehen entgegenzuwirken, ist auf dem Kegelstumpf eine Magnetscheibe befestigt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen auf einer Aufnahme aufgeschraubten Brechzahn im Querschnitt,

Fig. 2 die Brechzahnanordnung in der Draufsicht,

Fig. 3 einen auf einen konischen, geneigten Kern aufgesteckten Brechzahn im Querschnitt,

Fig. 4 eine Brechzahnanordnung mit einem mit einer Nase versehenen Zapfen im Querschnitt,

Fig. 5 die Brechzahnanordnung in einem gemäß der Linie V-V in Fig. 4 teilweise geschnittenen Draufsicht,

Fig. 6 eine durch einen Keil gesicherte Brechzahnanordnung im Querschnitt und

Fig. 7 die Brechzahnanordnung in der Draufsicht.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 weist der auf den zylindrisch ausgebildeten Walzenkörper W aufgeschraubte, als Brechplatte ausgebildete Zahnträger 1 für jeden Brechzahn 2 eine Aufnahme 3 mit einer radialen Hauptachse 4 auf. Jede Aufnahme 3 weist eine, bezogen auf den Walzenkörper W, tangential verlaufende Anlagefläche 5 und eine zylindrische Paßfläche 6 auf. In einer koaxial mit der Hauptachse 4 verlaufenden Bohrung 7 befindet sich ein Gewindebolzen bzw. eine Schraube 8, deren Kopf in einer Ausnehmung 9 an der Innenseite des Zahnträgers 1 untergebracht ist und deren Gewindeteil 8′ über die Anlagefläche 5 hinausragt. Die Ausnehmung 9 weist eine unrunde Grundform auf. Der Kopf der Schraube 8 ist mit einer Scheibe 10 verbunden, deren Form der Grundform der Ausnehmung 9 entspricht. Durch die unrunde Form sowohl der Scheibe 10 als auch der Ausnehmung 9 können Drehmomente übertragen werden, so daß die Schraube 8 nicht weiterdreht, wenn der Brechzahn 2 auf- bzw. abgeschraubt wird. Statt an die Scheibe 10 kann die Ausnehmung 9 auch unmittelbar an den sechskantigen Kopf der Schraube 8 angepaßt sein.

Der Brechzahn 2 weist eine der Anlagefläche 5 entsprechende Anlagefläche 11, eine der zylindrischen Paßfläche 6 entsprechende Paßfläche 12 und ein dem Gewindeteil 8′ der Schraube 8 entsprechendes Innengewinde 2′ auf. Die zylindrische Paßfläche 12 ist gleichzeitig Innenfläche eines Bundes oder Umfangsflansches 13 des Brechzahns 2. Um den Brechzahn 2 mit dem nötigen Drehmoment an die Anlage 3 anschrauben oder von dieser lösen zu können, ist er mit Ausnehmungen 14 versehen, in die ein entsprechendes Werkzeug eingreifen kann. Zwischen dem Bund 13 und der Aufnahme 3 ist ein Dichtring 15 angeordnet, der ein Verschmutzen der Paßflächen 6 und 12 verhindern soll.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 3 ist die Hauptachse 24 der Aufnahme 23 gegenüber einer gedachten radialen Linie 20 geneigt. Im dargestellten Beispiel weist die Hauptachse 24 eine tangentiale Komponente 26 auf, deren Länge etwa einem Sechstel der radialen Komponente 20 entspricht. Im übrigen aber befindet sich die Hauptachse 24, wie bei dem vorangegangenen Beispiel, in der Zeichenebene, d. h. in einer Ebene senkrecht zur Drehachse des Walzenkörpers.

Die Aufnahme 23 weist einen in den Zahnträger 21 eingeschraubten kegelstumpfförmigen Konuskörper 27 auf, der im dargestellten Beispiel einen Kegelwinkel von etwa 15° aufweist. An seiner Stirnfläche ist eine Magnetscheibe 28 angeschraubt. Der Zahnträger 21 ist bei diesem Ausführungsbeispiel als Brechplatte ausgebildet. Um den Konuskörper 27 beim Montieren mit einem Werkzeug erfassen zu können, ist er mit einer oder mehreren Ausnehmungen 31 versehen.

Der Brechzahn 22 weist an seiner Unterseite eine konische Ausnehmung 29 auf, deren Innenfläche mit dem gleichen Konuswinkel ausgebildet ist wie der Konuskörper 27. Die Ausnehmung 29 ist mit einer Stirnfläche 30 versehen, die so bemessen ist, daß sie im montierten Zustand des Brechzahns 22 dicht über der Magnetscheibe 28 ist.

Zwischen dem Brechzahn 22 und der Aufnahme 23 ist wiederum ein Dichtring 25 angeordnet. Die Bewegungsrichtung des Zahns 22 bzw. die Drehrichtung der Brechwalze ist durch den Pfeil A angedeutet.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 4 und 5 ist die Hauptachse 44 der Aufnahme 43 bzw. der ganzen Brechzahnanordnung wieder gegenüber einer gedachten radialen Linie 40 geneigt angeordnet, wobei die tangentiale Komponente 46 im dargestellten Beispiel etwa 1/4 der radialen Komponente beträgt. Die Aufnahme 43 weist eine senkrecht zur Hauptachse 44 verlaufende Anlagefläche 47 auf, in die ein Körper aus magnetischem Werkstoff in Form eines Kreisringstücks eingelassen und mit Hilfe von Schrauben dort befestigt ist. Der Brechzahn 42 weist eine der Fläche 47 entsprechende, untere Anlagefläche 49 und einen von dieser ausgehenden Zapfen 50 auf. Der Zapfen 50 ist an seinem unteren Ende mit einer Nase 51 versehen. Die Aufnahme 43 weist eine dem Bolzen 50 entsprechende zentrische Ausnehmung 52 und eine der Nase 51 entsprechende exzentrische Ausnehmung 53 auf. Am Grund der Aufnahme 43 ist die zentrische Ausnehmung 52 mit einer teilweisen Erweiterung 54 mit einer oberen Begrenzungsfläche 55 versehen. Unmittelbar neben der exzentrischen Ausnehmung 53 weist die Begrenzungsfläche 55 zur Anlagefläche 47 einen Abstand auf, der kleiner ist als der Abstand zwischen der Anlagefläche 49 des Brechzahns 42 und der Nase 51. Mit zunehmendem Abstand bzw. Winkel von der exzentrischen Ausnehmung 53 vergrößert sich der Abstand auf einen Wert, der größer ist als der Abstand zwischen der Anlagefläche 49 und der Nase 51. Zur Montage wird der Brechzahn 42 in einer Winkellage in die Aufnahme 43 eingeführt, in der die Ausrichtung der Nase 51 mit der Lage der exzentrischen Ausnehmung 53 übereinstimmt. Zur eigentlichen Befestigung wird der Brechzahn solange gedreht, bis die Nase 51 unter Reibschluß gegen die Begrenzungsfläche 55 drückt. Zur Aufbringung des notwendigen Drehmoments kann der Brechzahn 42 mit einer oder mehreren Ausnehmungen 56 versehen sein.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 6 und 7 weist die Hauptachse 64 der Aufnahme 63 des Zahnträgers 61 in bezug auf die Drehachse wieder eine radiale Ausrichtung auf. Der Brechzahn 62 weist einen keilförmigen Zapfen 60 auf. Eine der Flächen des Zapfens, die Fläche 66, ist als Keilfläche mit einer gegenüber der Hauptachse 64 vorhandenen Steigung derart ausgeführt, daß der Zapfen 60 an seinem unteren Ende einen größeren Querschnitt aufweist als an seinem oberen Ende, mit dem er mit dem Brechzahn 62 verbunden ist. Die der Keilfläche 66 gegenüberliegende Fläche 67 des Zapfens 60 verläuft wie die beiden Seitenflächen parallel zur Hauptachse 64. Die Aufnahme 63 weist eine Ausnehmung 68 auf, die ein vollständiges Einführen des Zapfens 60 erlaubt. Eine der Flächen der Ausnehmung 68, die Fläche 69, weist die gleiche Neigung gegenüber der Hauptachse 64 auf wie die Keilfläche 66. Außen weist die Aufnahme 63 eine Anlagefläche 70 auf, die zur Anlage des Brechzahns 62 vorgesehen ist. Parallel zur Anlagefläche 70 und senkrecht zur Bewegungsrichtung bzw. parallel zur Drehachse der Brechwalze verläuft innerhalb der Aufnahme 63 eine Ausnehmung 71 zur Aufnahme eines Keils 72, wobei die der Keilfläche 69 gegenüberliegende Fläche 73 der Ausnehmung 71 einen dem Keil 72 entsprechend schrägen Verlauf aufweist. Nachdem der Brechzahn mit seinem Zapfen in die Aufnahme hineingesteckt worden ist, wird der Keil 72 zur Befestigung des Brechzahns parallel zu dessen Fläche 67 getrieben.

Claims (14)

1. Zweiwalzenbrecher,
dessen Brechwalzen mit an Zahnträgern angeordneten, unabhängig voneinander lösbar befestigten Zähnen versehen sind,
wobei die Zähne jeweils durch ein Halteelement mit dem Zahnträger verbunden sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hauptachse (4; 24; 44; 64) des jeweiligen Halteelements (8; 27; 50; 60) innerhalb einer senkrecht zur Walzendrehachse gedachten Ebene verläuft
und daß das Halteelement (8; 27; 50; 60) sowohl mit dem Zahn (2; 22; 42; 62) als auch mit dem Zahnträger (1; 21; 41; 61) unter in Richtung des Halteelements (8; 27; 50; 60) bestehender Flächenpressung spielfrei verbunden ist.

2. Zweiwalzenbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (8; 27; 50; 60) vollständig vom Zahn (2; 22; 42; 62) verdeckt ist.

3. Zweiwalzenbrecher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (8; 50; 60) mit dem Zahn (2; 42; 62) und/oder dem Zahnträger (1; 41; 61) formschlüssig verbunden ist.

4. Zweiwalzenbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (8) als in dem Zahnträger (1) verdrehfest gehaltener Gewindebolzen (8) ausgebildet ist und daß der Zahn (2) mit dem Halteelement (8) eine gemeinsame Gewindepaarung (8′/2′) und mit dem Zahnträger (1) ein gemeinsames Anschlagflächenpaar (5/11), das senkrecht zur Achse des Gewindebolzens (8) verläuft, aufweist.

5. Zweiwalzenbrecher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahn (2) und der Zahnträger (1) ein gemeinsames Zentrierflächenpaar (6/12) aufweisen.

6. Zweiwalzenbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (50; 60) einstückig mit dem Zahn (42; 62) verbunden ist.

7. Zweiwalzenbrecher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (50; 60) als Zapfen ausgebildet ist, der in eine Ausnehmung (52; 68) des Zahnträgers (41; 61) hineinragt.

8. Zweiwalzenbrecher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (50) eine Nase (51) aufweist, die beim Drehen des Zahns (42) in Eingriff mit einer konischen Gegenfläche (55) der Ausnehmung (52; 54) des Zahnträgers (41) gelangt.

9. Zweiwalzenbrecher nach Anspruche 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnträger (41) an seiner dem Zahn (42) zugewandten Fläche (47) mit einem magnetischen Körper (48) ausgerüstet ist.

10. Zweiwalzenbrecher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (60) derart keilförmig ausgebildet ist, daß er an seinem in den Zahnträger (61) hineinreichenden Ende einen größeren Querschnitt aufweist als an seinem am Zahn (62) ansetzenden Ende, daß die Keilfläche (66) an der der Drehrichtung (A) der Brechwalze entgegengesetzten Seite des Zapfens (50) angeordnet ist und daß die Ausnehmung (68) des Zahnträgers (41) in Drehrichtung (A) der Brechwalze eine im wesentlichen parallel zur Drehachse der Brechwalze verlaufende Nut (71) zur Aufnahme eines separaten Keils (72) und an der der Drehrichtung (A) entgegengesetzten Seite eine der Keilfläche (66) des Zapfens (60) entsprechende Keilfläche (69) aufweist.

11. Zweiwalzenbrecher nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteelemente (27) und der zugehörige Zahn (22) eine schwach konische Flächenpaarung (27/29) aufweisen.

12. Zweiwalzenbrecher nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kegelwinkel der konischen Flächenpaarung in einem Bereich zwischen 2,5 und 22,5° liegt.

13. Zweiwalzenbrecher nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (22) durch einen in den Zahnträger (21) eingeschraubten Kegelstumpf (27) gebildet ist.

14. Zweiwalzenbrecher nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Kegelstumpf (27) eine Magnetscheibe (28) befestigt ist.