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Verfahren und Vorrichtung, zum Zerkleinern von besonders hartem Gestein
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Zerkleinern von besonders hartem
Gestein, wie Zementklinker o.. dgl. Dieses Brechgut ist härter als Glas, es handelt
sich um eine Art Feuerstein und Sintergut aus dem Zementofen, und stellt in zerkleinertem
Zustande ein sehr wertvolles Ausgangsmaterial für die Herstellung von witterungsbeständigen
Baustoffen dar. Die Erfindung bezweckt nun, ein Verfahren anzugeben, welches die
besonderen Schwierigkeiten bei der Zerkleinerung solchen Gesteines erfolgreich vermeidet.
Die Schwierigkeiten rühren daher, daß das in Rede stehende Brechgut nicht nur sehr
hä,rt, sondern auch sehr druckfest ist und daher bei dem Versuche, das Gut in den
sonst üblichen Vorrichtungen, wie Kreiselbrechern, Backenbrechern, Schlägermühlen
oder Kugelmühlen, zu zerkleinern, erhebliche Widerstände entgegensetzt. Auch tritt
bei dem Versuch, die bekannten Verfahren und Vorrichtungen zu benutzen, ein übermäßiger
Verschleiß dieser Vorrichtungen auf.
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Diese Schwierigkeiten werden nun erfolgreich behoben, wenn gemäß der
Erfindung das Gut in einer Schicht von der Höhe nur einer Kornstärke mit zweckmäßig
dicht aneinanderliegenden Gesteinsstückchen auf einer starren Unterlage ausgebreitet
und auf der gesamten Breite und einer Teiliänge der Unterlage mit einem oder .mehreren
hammerartigen Schlägen behandelt wird, worauf .diese Behandlung auf weiteren, gleich
breiten und gleich langen Bereichen fortgesetzt wird, die sich entweder lückenlos
an.einanderschließen oder sich um das gleiche Maß überdecken. Es hat sich nämlich
auf Grund zahlreicher Versuche herausgestellt, daß der sonst so außerordentlich
widerstandsfähige
und druckfeste Zementklinker unter .dem Einfluß fester Hammerschläge in zahlreiche
kleine Teile zerlegtwerden kann, so daß: in der hämmernden Eiri= wirkung auf das
Gut dasjenige Mittel zu.-.P-Ü-. blicken ist, welches die Zerkleinerung de§@.. sonst
so schwierig zu behandelnden Brech' gutes ermöglicht. Die Anhäufung .des Gutes entsprechend
.dem neuen Verfahren in einer einzigen Schicht von der Höhe nur einer Kornstärke
auf einer starren Unterlage hat den Sinn, die hämmernden Schläge möglichst ungeschwächt
auf die Gesteinsstücke einwirken zu lassen. Lägen die Gesteinsstücke in mehreren
Schichten übereinander, so könnte es dahin kommen, daß der ausgeübte hämmernde Schlag
allzu sehr über eine größere Oberfläche der Unterlage verteilt wird: Wie bereits
angedeutet, kann die Durchführung des Verfahrens in verschiedener Weise erfölgen.
So kann zunächst das Gut auf -der gesamten Breite und auf einer bestimmten Teillänge
der Unterläge hintereinander mit einem oder mehreren Schlägen behandelt und darauf
diese Behandlung auf einem weiteren, gleich breiten und gleich langen Bereich fortgesetzt
werden, welcher sich lückenlos an den vorhergehenden anschließt. Man kann aber auch
in Abweichung hiervon nach Behandlung des ersten Bereiches mit einem oder mehreren
Schlägen die Behandlung in einem ebenso großen und gleichgestalteten Bereich fortsetzen,
welcher gegenüber dem vorhergehenden lediglich um eine Teillänge versetzt ist. In
beiden Fällen erreicht das Gut in allen Bereichen der starren Unterlage eine gleiche
Anzahl von Schlägen.
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Es ist an sich bekannt, festes Brechgut auf eine Unterlage aufzulegen
und darauf zwecks Zerkleinerung mit starren Werkzeugen zu bearbeiten. So kennt man
für .die Zerkleinerung verhältnismäßig weichen Gutes, wie Kohle und Anthrazit, Vorrichtungen,
bei denen das Brechgut in verhältnismäßig weit voneinander entfernten Vertiefungen
einer Walze oder auf den obenliegenden Seiten einer polygonalen Walze oder auf einem
durch eine Platte abgestützten Gurt aufgelegt und der Einwirkung spitzer Stößel
unterworfen wird, welche in die einzelnen Kohlestücke eindringen und diese gewissermaßen
von innen heraus sprengen, ein Verfahren, welches in der Anwendung auf hartes Gestein
völlig versagen muß.
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Ähnliche Vorrichtungen sind auch bereits für die Zerkleinerung von
Steinen bekanntgeworden. Hierbei handelt es sich jedoch um die Behandlung verhältnismäßig
weicher Gesteine, welche man noch mit Hilfe von mehr oder weniger ausgeprägt spitzen
Werkzeugen erfolgreich zerlegen kann.
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Man kennt auch bereits Vorrichtungen, bei I denen das Gut auf der
obenliegenden Außenseite einer acht- oder zehnseitigen Trommel aufgebracht und oder
Einwirkung einer Art Hämmer unterworfen wird. Es. handelt sich ,.hierbei um Hämmer
geringen Gewichtes, -welche an Stielen hochgezogen und darauf fallengelassen werden.
Dabei ist die das Gut aufnehmende Außenfläche der polygonalen Trommel elastisch
gegenüber dem Kern gelagert, um die verhältnismäßig schwach ausgeführten Lager der
Trommelwelle von größeren Kräften zu entlasten. Vorrichtungen dieser Art, bei denen
die Trommelachse notwendigerweise bei jedem Schlag der Hämmer etwas federn muß und
bei denen überdies die Unterlage für das Gut noch .elastisch gelagert ist, können
aber niemals für die Behandlung eines so schwierigen Gutes, wie Zementklinker, benutzt
werden.
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Zu diesem Zweck lassen sich auch jene bekannten Vorrichtungen nicht
verwenden, bei denen die elastische Lagerung der das Gut aufnehmenden Unterläge
an der umlaufenden Trommel in Wegfall bekommen ist; denn die zur Lagerung und Drehung
dieser Trommel notwendige Achse muß bei jedem Schlag bis zu einem gewissen Grade
nachgeben, ganz abgesehen davon, daß die Lagerung ohne ein gewisses totes Spiel
nicht zu verwirklichen ist.
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Gegenüber diesem Stande der Technik gibt das neue Verfahren gemäß
der Erfindung erstmalig .die Möglichkeit, auch Gesteine von besonders großer Härte
erfolgreich und unter Wahrung der Wirtschaftlichkeit zu zerlegen.
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Zweckmäßig wird das neue Verfahren praktisch in der Weise durchgeführt,
daß während des Fortschreitens der Schlageinwirkung auf das Gestein dieses ständig
auf der der Bewegungsrichtung zugewandten Seite vor dem Werkzeug auf die starre
Unterlage aufgebracht und gleichzeitig das zerkleinerte Gut auf der anderen Seite
des Werkzeuges von der starren Unterlage laufend entfernt wird. Damit ist nämlich
.die Möglichkeit gegeben, das Zerkleinerungsverfahren während längerer Zeit fortlaufend
und ohne Unterbrechungen .durch Entfernung des zerkleinerten und Aufbringen des
neuen Gutes auszuüben.
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Es sind zählreiche Vorrichtungen denkbar, mit denen das neue Verfahren
ausgeübt werden kann. Bei einer besonders zweckmäßigen Vorrichtung dieser Art ist
oberhalb einer starren Schabotte ein mit senkrecht auf und ab bewegbarem Hammerbär
von mindestens der Breite .der Gutschicht und ebener Schlagflache versehener, mechanisch
angetriebener Hammer angeordnet, welcher in ein Gerüst eingebaut und längs der mit
dein Gestein bedeckten starren und ebenen Amboßfläche entlang geführt ist. Dabei
kommt es nicht so sehr darauf an, daß der Hammer genau senkrecht
auf
und ab bewegt wird, sondern daß auf das Gut senkrecht zur starren Unterlage hinreichend
kräftige Schläge ausgeführt werden. Daher können einander zugeordnet sein eine waagerechte
Unterlage und ein senkrecht geführter Hammerbär oder eine schrägliegende starre
Unterlage und ein zu dieser senkrecht geführter Hammerbär, welcher demgemäß schräg
auf und ab geführt wird. Man kann aber auch einer schrägen Unterlage einen senkrecht
.auf und ab geführten Hammerbär zuordnen, dessen Schlagfläche der starren Unterlage
parallel ist.
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Soll das neue Verfahren in der Weise durchgeführt werden, daß die
Bereiche des zu behandelnden Gutes bei Ausübung je eines einzigen Schlages
-auf jeden Bereich sich um das gleiche Maß überdecken, so besteht die Möglichkeit,
eine besonders einfache Vorrichtung zu verwenden. Diese kennzeichnet sich erfindungsgemäß
dadurch, daß der Hammer ortsfest angeordnet und .die Schlagfläche der Schabotte
oder die Schabotte selbst gegenüber der Waagerechten -geneigt ist und auf einer
elastischen Zwischenlage oder Unterlage ruht. Bei dieser Vorrichtung führen nämlich
die durch die Hammerschläge hervorgerufenen Vibrationen die-Fortbewegung. des auf
die Schabotte aufgegebenen Gutes selbsttätig herbei, so daß die für den Fortgang
des Verfahrens notwendige Relativbewegung zwischen Gut und Werkzeug auch ohne das
Vorhandensein eines längs der Unterlage beweglichen Hammers möglich ist. Auf diese
Weise wird das Zerkleinerungsgut selbsttätig unter die Haanmerfläche geführt und
nach der Zerkleinerung von der Scha-Botte hinweg in einen Behälter oder auf ein
Abbeförderungsmittelgeführt. Diese Ausführungsform der neuen Vorrichtung ist nicht
nur sehr einfach, sondern bedingt ,auch eine wesentlich geringere Baulänge der verhältnismäßig
kostspieligen Schabotte. Die elastische Zwischenlage bzw. Unterlage kann dabei aus
irgendeinem elastischen Stoff, z. B. aus Holz, Naturgummi, Kunstgummi oder auch
manchen Kunststoffen bestehen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigen: Abb. i den fahrbaren Hammer, teilweise im Längsschnitt und teilweise
nn Seitenansicht, Abb.2 einen um go° gedrehten Längsschnitt durch den fahrbaren
Hammer nach der Linie A-B der Abb. i, Abb.3 eine vergrößerte Darstellung von Hammer
und Schaubotte mit der Aufgabe- und Abstreichvor r ichtung, Abb. q. eine Draufsicht
auf die nach der Linie C-D der Abb. 3 geschnittene Anordnung, Abb. 5 einen Schnitt
durch die Schabotte mit zwischen Kopf und Futterstück eingebetteter elastischer
Zwischenlage, Abb.6 einen Schnitt durch die Schabotte mit zwischen Fuß und Fundament
-angeordneter elastischer Zwischenlage, Abb. 7 eine Seitenansicht ,der Abb. 5, teilweise
im Schnitt, Abb. 8 eine Seitenansicht der Abb. 6, teilweise im Schnitt.
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In der Zeichnung (Abb. i und 2) bedeutet i den Kolben .des über :ein
Vorgelege 3 mittels Motor 2 angetriebenen Lufthammers q., dessen Kopfstück (Bär)
5 aus besonders hartem Stahl besteht, wobei der Hammer in vertikaler oder nahezu
vertikaler Richtung nach der mit dem Futterstück 6 aus Hartstahl bedeckten Scha-Botte
7 zu hin und her bewegt wird. Die-Antriebsmaschine mit dem Lufthammer ist in einem
Portalgerüst 8 eingebaut, welches mittels in den Seitenstützen. g gelagerter Rollen
io auf Schienen ii hin und her bewegt werden kann, wobei .der Hammer längs der in
der Mitte zwischen den Portalträgern. g festmontierten Schabotte 7 entlang geführt
wird. Rechts und links der Schabotte sind Begrenzungswände 1a hochgeführt, durch
welche Kamm-ern zur Entnahme des zerkleinerten Gutes gebildet werden. Beiderseits
des Portalträgers befinden sich vor und hinter .dem Hammer je .eine Aufgabevorrichtung
13 und ein Abstreicher ig, !die je nach der Bewegungsrichtung des Hammers in Tätigkeit
treten. Zu diesem Zweck ist an der Aufgabevorrichtung 13 eine verstellbare
Klappe 14 angeordnet, die .zum Beispiel .mittels Zahnkranz 15 und Zahnrad 16, welches
auf einer Welle 17 mit Steuerrad 2o befestigt ist, geöffnet oder geschlossen wird.
Auf derselben Welle 18, welche die drehbare Klappe 14 trägt, ist auch der Abstreifer
ig gelagert, so daß beide Vorrichtungen durch einen einzigen Handgriff gleichzeitig
betätigt werden können. Wie aus Abb. 3 zu ersehen, ist auf der rechten Seite der
Zerkleinerungsvorrichtung der Behälter 13 gerade geschlossen, während .der Abstreicher
ig das zerkleinerte Gestein von der Futterplatte der Schabotte abstreicht. Auf der
linken Seite ist dagegen die Klappe 14 geöffnet, .so daß das grobstückigeZerkleinerungsgut
auf die Platte6 herabgleiten kann. Der mit der Klappe 14 gekuppelte Abstreicher
befindet sich dabei in angehobener Stellung. Es können aber auch beide Abstreicher
ununterbrochen während des Hinundherganges des Hammers auf der Schabottenplatte
aufliegen.
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Bei den Ausführungsbeispielen nach Abb. 5 bis 8 ist das Kopfstück
2i der Schabotte 22 in Längsrichtung geneigt, wobei im Falle der Abb. 5 und 7 zwischen
der Deckplatte 23 und dem Kopfstück eine elastische Zwischenlage
24.
eingebracht ist; während bei der Ausführung nach Abb. 6 und 8 diese zum Beispiel
aus Holz bestehende Zwischenlage 25 zwischen dem Fußstück der Schabotte und dem
Fundament 26 liegt. Die Schabottenoberfläche und die Baraufliegende Deckplatte 23
sind gegenüber der Horizontalen in einem Winkel von i q. bis 17' geneigt,
wahrend der Hammer mit Hammerbär 5 gegenüber der Vertikalen um das bleiche Maß geneigt
ist, so daß der Hammer stets senkrecht oder im Rutschwinkel auf die Schabött:e bzw.
das darauf aufgegebene Gestein auftrifft. Die dadurch hervorgerufenen Erschütterungen
in Verbindung mit dem Gefälle der Schabotte bewirken dann den Weitertransport .des
Schüttgutes in Richtung dieses Gefälles. Die Aufgabe des groben Gesteins erfolgt
dabei durch einen auf .der Schabottenäuflage mündenden Aufgabetrichter 2S, wobei
an der Deckplatte 23 befestigte Bleche 29 ein seitliches Herabfallen des Zerkleinerungsgutes
verhindern und gleichzeitig das zerkleinerte Steinpulver in den Vorratsbehälter
30 hineinführen.