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Backenbrecher mit ruhender und schwingender Brechbacke Die Erfindung
bezieht sich auf Backenbrecher und ähnliche Maschinen, deren Brechmaul in bekannter
Weise aus je einer feststehenden und schwingenden Brechbacke gebildet ist, und bei
denen die Backenschwingungen durch eine Exzentertreibwelle und Zugstange mittels
Kniehebeln erzeugt wird.
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Bei derartigen Brechmaschinen sind die Kniehebel in der Regel als
mehr oder weniger stabile Platten ausgebildet, deren in der Maschinenlängsachse
sich gegenüberliegende Enden wulstartige Verstärkungen aufweisen, mit denen sie
in entsprechenden gelenkpfannenartigen Ausnehmungen an den anschließenden Maschinenteilen
gelenkig so gelagert sind, daß diese Kniehebelplatten die Unterenden der schwingenden
Maschinenteile gegen festliegende Rahmenteile gelenkig abstützen. Diese Pfannengelenke,
die in jederSekundevier-bis fünfmal bewegtwerden, sind beim Zerkleinern der harten
Gesteine den ganz bedeutenden, dauernd auftretenden Kniehebelspreizdrücken ausgesetzt.
Außerdem werden die Schmiermittel durch Gesteinsstaub stark verunreinigt, so daß
in den Pfannengelenken bald sehr hohe Zapfenreibungswiderstände entstehen, die mit
dem Brechdruck im Brechmaul anwachsen und den gleichmäßigen Gang der .Maschine beeinträchtigen.
Starke Abnutzung der Gelenkdruckflächen und als Folge davon dauernd fortschreitende
Erweiterung des sogenannten Brechspaltes, d. i. des Abstandes zwischen den Brechbackenunterenden,
sind unerwünschte Begleiterscheinungen, die häufiges Nachstellen der Maschinen bedingen
sowie öfteres Unbrauchbarwerden der Kniehebelplatten verursachen.
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Bekanntermaßen sind bei den meisten Backenbrechern die Kniehebelplatten
als Knickstäbe ausgebildet, um Maschinenteile größerer Abmessungen gegen das stets
leicht mögliche Hineingeraten von harten Fremdkörpern in das Brechmaul vor Zerstörungen
zu sichern. Infolge der aus den üblichen Kniehebeldrücken und der Gelenkreibung
sich ergebenden, dauernd wiederkehrenden Widerstände im Zapfenumfang treten in diesen
Knickstäben neben den sehr hohen Normalkräften auch bedeutende Biegungsbeanspruchungen
und Erschütterungen auf, die oft ein vorzeitiges Ermüden des besten Werkstoffes
und Brechen der Kniehebelplatten verursachen.
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Backenbrecher bekannter Bauarten erfordern daher neben dem Kraftaufwand
für Gelenkreibung unter Umständen das Bereithalten einer größeren Zahl von Ersatzteilen
für das häufige Auswechseln von Kniehebelplatten und Gelenkpfannen sowie dauernde
Beobachtung und Regelung der Brechspaltweite.
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Alle diese Nachteile sollen durch die vorliegende Erfindung beseitigt
oder vermieden werden, indem die starren Kniehebel mit ihren Pfannengelenken durch
an den Enden fest eingespannte, stabgerade oder wenig gekrümmte Blattfederbündel
ersetzt sind, welche im übrigen wie Kniehebel wirken. Mit dem hiermit erzielten
Wegfall
der Pfannengelenke entfällt jede Pfannenreibungsarbeit, also sind auch alle ihre
Folgen, vor allem Kraftbedarfserhöhung und Materialabnutzung, beseitigt. Darüber
hinaus können die Federn auch noch kraftausgleichend wirken, indem die beim Leergang,
d. h. bei dem Exzenterabwärtsgang, während welchem das spaltöffnende Rückschwingen
der beweglichen Brechbacke erfolgt, sich nach unten durchbiegenden Federbündel eine
nach oben gerichtete Federkraft aufspeichern, welche dann beim folgenden Exzenteraufwärtsgang
als dem Arbeitsgang zur Entwicklung des Brechbackendrucks mitwirkend abgegeben wird.
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Die Sicherung der Maschine und der Federn gegen übermäßige Beanspruchungen
durch Fremdkörper im Brechmaul geschieht gemäß der Erfindung in einfacher Weise
durch Knick-oder Scherkörper geringer Abmessungen, die in beliebiger Weise zwischen
Federn und bewegte Maschinenteile eingeschaltet werden.
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Nach dem Vorbild vieler Backenbrecher bekannter Bauart läßt sich bei
Maschinen gemäß der Erfindung auch die Länge der Backenschwingungen, welche den
sogenannten Spalthub darstellen, einstellen durch mehr oder weniger dicke Unter-
oder Zwischenlagen, die zwischen Federn und Angriffsflächen der anschließenden Maschinenteile
befestigt werden und hiernach die Größe der größten Federndurchbiegung bestimmen.
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Wie bei Kniehebelbackenbrechern bekannter Bauart lassen sich, ähnlich
wie bei Kniehebelplatten, die Blattfederbündel doppelarmig oder einarmig anordnen.
Im Gegensatz zu allen bekannten Ausführungsformen können aber erfindungsgemäß die
Federbündel sowohl als Druck- als auch als Zugmittel wirksam werden, je nachdem
der übrige Aufbau der Maschine gewählt ist.
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In der Zeichnung sind vier Ausführungsbeispiele dargestellt.
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Abb. i und 2 zeigen einen Längs- und Querschnitt eines Backenbrechers
mit doppelarmigen Druckfederbündeln und Knicksicherungen; Abb.3 und q. zeigen je
einen teilweisen Längsschnitt mit Teilseitenansicht bzw. Horizontalschnitt mit Teildraufsicht
eines Backenbrechers mit doppelarmigen Zugfedern und Schersicherungen ; Abb. 5 ist
ein Längsschnitt eines Backenbrechers mit einarmigen Druckfederbündeln und Schersicherungen
; Abb. 6 ist eine halbe Vorderansicht und Abb. 7 ein teilweiser Längsschnitt mit
Teilseitenansicht eines Backenbrechers mit einarmigen Zugfederbündeln und Schersicherungen.
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In allen Abbildungen sind folgende an sich bekannte Maschinenteile
vorhanden: der Rahmen a, die Brechbacken b, c, der schwingende Backenträger d, die
Schwingwelle e, die Exzenterwelle f mit Schwungrädern und Riemenscheiben g, g',
die Pleuelstange h, das Gleitstück i, der Stellkeil k, die Keilzugschrauben t.
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Die besondere Bauart nach der Erfindung umfaßt die Teile m bis y.
Bei den Ausführungen nach Abb. i bis q. verbinden die doppelarmigen Federbündel
m mittels' Klemmplatten v und Klemmbacken w sowie Schrauben n, o und
o' die Teile d, h und i gelenkig, doch sind die Federenden
m', m" in den Teilen d und i
fest eingespannt. Auch sind die
einzelnen Federbündel m durch Schrauben o, o' mittels Querstücke u und Befestigungsbügel
y so befestigt, daß die Pleuelstange h die schwingenden Bewegungen ihres Unterteils
noch unbehindert ausführen kann.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. i und 2 werden die Federbündel in
beim Aufwärtsgang der Pleuelstange h, wobei der Brechdruck zwischen b und c ausgeübt
wird, hauptsächlich auf Druck bzw. Knicküng beansprucht. Sie liegen innerhalb des
Rahmens a. Die Pleuelstange h empfängt vor allem Zugbeanspruchungen; sie wird am
Federausschluß gegen Verschieben durch die Paßstifte x gehalten. Die zwischen dem
Unterende der Pleuelstange h und den Befestigungsbügeln r mittels o und o' eingespannten
I-Stücke p sind Bruchsicherungen, welche leicht ersetzbar sind. Sie übertragen beim
Arbeiten der Maschine die Pleuelzugkräfte von h über y, o, o' und u auf die
Federbündel m. Letztere sind an den. Einspannenden m', m" durch Beiplatten
s, ferner in den Mitten zwischen h und m' bzw. m" durch fest mit den
Bündeln verschraubte Beiplatten s' gegen Ausknicken und Ausbiegen gesichert. Die
Zwischenlagen t, t' bei m, ;n' und zwischen o, o', h und
m können beliebig über oder unter den Federbündeln m untergebracht sein,
um die größte Durchbiegung der Federn und davon abhängig den Brechhub in engeren
Grenzen veränderbar zu machen.
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Im Betriebe der Maschine werden die Federn m von der durch
die Welle f bewegten Pleuelstange h abwechselnd nach unten und oben durchgedrückt
bzw. gezogen. Hierbei wird die von m' zu m" gezogene Sehne verkürzt bzw. verlängert,
und da die Federn m beim' mittelbar gegen die Rahmenhinterwand festgestützt ist,
so muß die bei m" mit den Federn verbundene und um die Welle c drehbare Schwinge
d den jeweiligen Sehnenlängenänderungen folgen. Brechhub und Brechdrücke zwischen
den Brechbacken b und c werden auf diese Weise dargestellt.
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Bei Überlastung der Maschine infolge in das Brechmaul hineingeratener
zu harter Körper kann die Schwinge d nicht vollständig ausschwingen. Dadurch werden
auch die Federn m gehindert, die Strecklage bis zur Exzenterhochlage einzunehmen.
Die Zugspannung in der Verbindung zwischen h und m wird infolgedessen
so
hoch anwachsen, daß die Knicksicherungen p brechen. Hierdurch ist die Pleuelstange
h hubfrei geworden, und die Federn bleiben bis zur Stillsetzung der Maschine von
der Pleuelstange unbeeinflußt.
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Bei der Bauart nach Abb. 3 und q. werden die Federbündel in hauptsächlich
auf Zug beansprucht; sie liegen außerhalb zu beiden Längsseiten des Rahmens
a. Die Pleuelstange h
hat hauptsächlich Druckbelastung; sie wird gegen
Verschieben an den Verbindungsstellen mit den Federn m durch Schrauben o' festgehalten,
welche in entsprechende Aussparungen der Federn hineinragen. Die Federenden in"
sind an der Schwinge d durch Klemmschrauben o nur bis zur Aufnahme der aus dem Schwingeneigengewicht
resultierenden geringen Druckbeanspruchung festgeklemmt, während die vielfach höheren
Zuglasten der Brecharbeit von Scherbolzen q mit Klemmbügeln z, aufgenommen werden.
Letztere Teile q und z, dienen in Zusammenwirkung mit Löchern y in den Federn, durch
die die- Bolzen q beliebig gesteckt werden können, zur Einstellung und Regelung
der Brechspaltweite z. An den Enden in' sind die Federn am Gleitstück i zwischen
den Klemmbacken u, mittels der Schrauben za fest eingespannt.
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Zur Einstellung und Regelung der Brechhublänge bei z sind am Rahmenhinterende
beim Gleitstück i Zwischenplatten t vorgesehen, die beliebig oberhalb oder unterhalb
von i und in' eingeschoben werden können. Die Federenden m' werden hierdurch
je nach Erfordernis tiefer oder höher gegenüber in und in" festgehalten die Stichhöhe
der Federn also kleiner oder größer gehalten, wodurch auch die Sehnenlängenänderungen
von m' zu m" entsprechend kleiner oder größer entstehen.
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Die Wirkungsweise der Bauart nach Abb. 3 und 4. entspricht derjenigen
des Brechers nach = Abb: i und a, jedoch mit entgegengesetzten Kraftäußerungen in
der Pleuelstange h und Federn in, insoweit sie zur Erzeugung der. Brechhübe
und -drücke wirksam sind.
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Beim Hineingeraten von zu harten Körpern in das Brechmaul kann die
dadurch gehemmte Schwinge d dem Federzug nicht folgen, die zwischen den Klemmbacken
w an der Schwinge nur eingeklemmten Federenden m" gleiten, wenn die Hemmungen an
der Schwinge so stark sind, daß die Scherbolzen q abgeschert werden. Hierdurch wird
die Brechspaltweite so vergrößert, daß der Fremdkörper im Maule keine Überanspruchungen
anderer Maschinenteile hervorrufen kann. -An den Abb. 5, 6 und 7 sind sogenannte
Einschwingen- oder Feinbrecher dargestellt, bei denen die Pleuelstange T und die
Schwingwelle c fehlen. Der schwingende Brechbackenträger d, welcher oben
auf der Exzenterwelle f
ruht, ist zugleich Pleuelstange, von welcher die einarmigen
Federbündel in beeinflußt werden. Anordnung und Befestigungsweise der Federbündel
ist bei dem Brecher nach Abb. 5 ähnlich derjenigen des Brechers nach Abb. rund 2,
bei den Ausführungen nach Abb. 6 und 7 aber ähnlich denen nach Abb. 3 und 4, nur
mit dem Unterschied, däß die Federn m einarmige Kniehebel darstellen, welche die
Schwinge d und die Rahmenwiderlager gelenkig verbinden. Ihre Enden in' sind mit
Klemmplatten v und Befestigungsschrauben ya fest im Gleitstück i bei Abb.
5 bzw. am Rahmen a bei Abb. 6 und 7 eingespannt, ihre Gegenenden m" aber mit Klemmplatten
w und Klemmschrauben o in Ausnehmungen der Schwinge d nur eingeklemmt. Hierbei werden
Blechdrücke bis zur Überlastung durch Fremdkörper im Brechmaul von den durch m"
durchgehenden Scherbolzen q
übertragen.
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An dem Brecher nach Abb.5 werden die Federbündel m hauptsächlich auf
Druck beansprucht; sie liegen innerhalb des Rahmens a. Sie sind bei in' in
i fest abgestützt und eingespannt. durch o und v, während sie bei
m" in d
nur bis zur Aufnahme der Eigenlast von d mit c festgeklemmt
sind. Die dort zusätzlich angeordneten, die Federenden durchdringenden Scherbolzen
q sind leicht auswechselbare Sicherungsglieder, welche die Federn gegen Arbeitsdrücke
der Maschine abstützen, während die eigentlichen Federenden m" in einen in
d angeordneten Hohlraum hineinragen, ohne dessen Grundfläche zu erreichen.
Beiplatten s und Zwischenlagen t bei den Einspannstellen m', m"
dienen
wie bei Abb. i und 2 als Knicksicherung für die Federn bzw. zur Brechhublängeneinstellung.
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An den Brechern der Bauart nach Abb. 6 und 7 werden die Federbündel
m hauptsächlich auf Zug beansprucht; sie liegen außerhalb des Rahmens
a. Sie sind bei in' mittels durchgehender Schrauben n fest eingespannt, bei
m"
aber nur durch neben den Federbündeln angeordnete Klemmschrauben o bis
zur Aufnahme der Eigengewichtsdrücke von d mit c eingeklemmt zwischen den an
ä bzw. d sitzenden Klemmbacken w. Die vielfach höheren Brechdrücke
werden aber entsprechend der Ausbildung gemäß Abb. 3 -und q. von Scherbolzen q mit
Bügeln r aufgenommen, welche in Zusammenwirkung mit den Löchern y in den Federn
m, die beliebig zur Aufnahme der Bolzen q benutzt werden können, auch der Regelung
der Brechspaltweite bei z dienen.
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Die Wirkungsweise der Bauarten nach Abb.S, 6 und 7 entspricht derjenigen
von Maschinen gemäß Abb. i und 2 bzw. 3 und q. mit dem Unterschied, daß die brechbackentragende
Schwinge d zugleich die von der Exzenterwelle f
bewegte Pleuelstange
ist und infolgedessen die
bei m' mit d verbundenen
Federbündel m abwechselnd nach unten und oben durchdrückt bzw. -zieht. Die
halbe Bogensehne, welche von m' nach m" gedacht ist, wird dabei jeweils
verkürzt oder verlängert. Diesen Längenänderungen muß das Unterende der Schwinge
d folgen, während ihr oberes Ende von f gleichzeitig eine Kurbelbewegung erhält.
Hierdurch wird in der im übrigen bekannten Weise die diesen Maschinen eigene einziehende
Quetschbewegung zwischen den Brechbacken erzeugt.
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Beim Hineingeraten zu harter Körper in das Brechmaul zwischen b und
c wird die Schwinge d in ihren Bewegungen gehemmt. Nach Überwindung des geringen
Klemmdruckes zwischen m', o und w haben die Scherbolzen q den ganzen Widerstandsdruck
allein auszuhalten, so daß diese bei zu hohem Widerstand abscheren. Hierbei weicht
die Schwinge d mit c dem unzerbrechlichen Körper aus, der Brechspalt z erweitert
sich, und die Maschine ist entlastet.
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Gemeinsam ist allen vier Ausführungsformen gemäß Abb. z bis 6,=daß
die an Stelle von Kniehebeln angeordneten Federbündel m keinerlei Schmierung bedürfen,
sowie daß keine Reibungswiderstände und Abnutzungen wie bei Pfannengelenken auftreten.
Außerdem sind die Sicherungsstücke von sehr geringen Abmessungen und leicht auswechselbar.
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Bei den Ausführungsformen nach Abb. 3 und q. bzw. Abb. 6 und 7 sind
Federn und Sicherungsbolzen besonders leicht zugänglich und nachprüfbar, weil sie
außerhalb des Maschinen-. rahmens angeordnet sind.