DE69408233T2 - Vibrations-kegelbrecher und verfahren zur regelung des laufs eines solchen brechers - Google Patents

Vibrations-kegelbrecher und verfahren zur regelung des laufs eines solchen brechers

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    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C2/00Crushing or disintegrating by gyratory or cone crushers
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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Brecher, in denen das Gut zwischen einem Konus und einem den Konus umgebenden, kegelstumpfförmigen, bodenlosen Bottich gebrochen wird, wobei die Arbeitsflächen des Konus und des Bottichs mit einer verschleißfesten Verkleidung überzogen sind, und in denen der Bottich auf einem bezüglich des Traggestells beweglichen Rahmen gelagert ist, der mit Mitteln versehen ist, die geeignet sind, dem Bottich kreisförmige und ungefähr waagerechte Vibrationen bzw. Schwingungen zu übertragen, die auf allen Radialebenen nacheinanderfolgend zur Annäherung, anschließend zur Entfernung von einander des Konus und des Bottichs führen. Die zum Vibrieren bzw. Schwingen des Bottichs verwendeten Mittel können Auswuchtvibratoren, elektromagnetische Vibratoren, usw... sein. Ein Brecher dieser Art ist aus FR-A-2 687 080 bekannt.
  • Hinsichtlich ihres Prinzips sind diese Geräte schon längst bekannt, in der Praxis aber nur selten verwendet worden. Bei den bekannten Geräten dieser Art ist der Konus fest an seinem Träger befestigt. Nun, die Annäherungs- und Entfernungsbewegungen des Konus und des Bottichs, die zum Brechen des Brechguts führen, sind zufolge der kreisförmigen Bewegungen des Bottichs mit Relativbewegungen parallel zu den Tangentialebenen verbunden, die zu einer Unstabilität der Maschine und einem schnellen Verschleiß der Arbeits flächen des Konus und des Bottichs führen. Weiterhin sind die bekannten Geräte nicht geeignet für einen automatisierten Betrieb, der es erlaubt, Produkte einer gegebenen Körngröße zu erreichen.
  • Der vorliegenien Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerung des Laufs des Brechers und eine bessere Überwachung dessen Zustandes zu ermöglichen, während die Lebensdauer der Arbeitsflächen erhöht wird.
  • Der Brecher, Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Konus so auf dem Traggestell gelagert, daß er frei um seine Achse drehen kann, und mit Mitteln zum Messen der Drehgeschwindigkeit des Konus um dessen Achse versehen ist, die funktionell mit einem Regelsystem für die Parameter, Frequenz und/oder Amplitude, der Vibrationen bzw. der Schwingungen des Bottichs in Verbindung stehen.
  • Wenn die Drehgeschwindigkeit des Konus bekannt ist, kann die Dicke der Materialschicht auf der Ausgangsebene der zerkleinerten Materialien für eine gegebene Einstellung des Brechers (Breite des Ringspaltes auf der Aus gangsebene der zerkleinerten Materialien) bestimmt und, falls notwendig, durch Regelung der Frequenz und/oder der Amplitude der Mittel zum Vibrieren des Bottichs und/oder der Höhenlage des Konus geändert werden, um ein zerkleinertes Produkt der gewünschten Körngröße zu erreichen; diese Mittel ermöglichen es, den Lauf des Brechers zu automatisieren. Weiterhin erlaubt der Verlauf der Drehgeschwindigkeit des Konus bei gegebenen Regelungen der Frequenz und der Amplitude der Mittel zum Vibrieren des Bottichs und der Breite des Ausgangsspaltes, den Verschleiß der Arbeitsflächen des Konus und des Bottichs festzustellen.
  • Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls ein Verfahren zum Regeln eines Brechers der oben definierten Art, das darin besteht, die Drehgeschwindigkeit des Konus um dessen Achse zu messen, die Mindestdicke der Materialschicht auf der Ausgangsebene der zerkleinerten Materialien ab dem Meßwert der Drehgeschwindigkeit des Konus und der Breite des Ringspaltes zu bestimmen, der auf dieser Ebene zwischen dem Konus und dem Bottich vorhanden ist, wenn sich der Brecher im Ruhestand befindet, und die Frequenz und/oder die Amplitude der Vibrationen bzw. Schwingungen des Bottichs zu regulieren, um die Mindestdicke der Materialschicht auf einem Sollwert aufrechtzuerhalten.
  • Die nachstehende Beschreibung erfolgt anhand der anliegenden Zeichnung, die als ein nichtbeschränkendes Beispiel eine Ausführungsform der Erfindung zeigt. Es zeigen:
  • Figur 1, eine Draufsicht eines erfindungsgemäß ausgestalteten Vibrations-Kegelbrechers, und
  • Figur 2, eine Ansicht im Vertikalschnitt gemäß A-A des Brechers der Figur 1.
  • Beim Brecher der Figuren 1 und 2 ist der Konus 10 über Lager 14 auf einem Wellenabschnitt 12 gelagert, der von einem Traggestell 16 getragen wird; diese Montage erlaubt eine freie Drehung des Konus um dessen Achse. Das Traggestell 16 ist auf einem elastischen System 30 montiert, das die übertragung auf den Boden der Kräfte und der Vibrierungen vermindert. Um die Amplitude der Vibrationen des Traggestells zu vermindern, könnte es mit Vibriermitteln versehen werden, die es Kräften aussetzt, die denjenigen, die während dem Brechen vom Bottich 18 erzeugt werden, entgegengesetzt sind. Das Traggestell 16 könnte direkt auf einen richtig bemessenen, massiven Sockel montiert werden.
  • Der Bottich 18 ist an einem Rahmen 20 befestigt, der von einer Reihe von Pleuelstangen 22 getragen wird, deren Enden gelenkig am Rahmen und am Traggestell befestigt sind.
  • Auswuchtvibratoren 24 sind auf dem Rahmen 20 montiert. Sie werden synchron angetrieben, sodaß sie waagerechte, kreisförmige Bewegungen geringer Amplitude des Ganzen aus Rahmen und Bottich zustandebringen. Der Antrieb erfolgt über einen Mechanismus, der Riemen 36, Spannrollen 38, Triebrollen 40, Kardane 42, einen Motor 46 und eine Phasenverschiebungsvorrichtung 44 der in der französischen Patentschrift Nr. 92 01642 (Veröffent lichungs-Nr. 2 687 080) beschriebenen Art, die es erlaubt, die Amplitude der Vibrationen zu regeln, umfaßt. Der Motor 46 ist mit einem stufenlosen Getriebe versehen, das es erlaubt, die Frequenz der Vibrationen zu regeln.
  • Die Schwingungen des Ganzen aus Rahmen und Bottich führen zur periodischen Annäherung des Bottichs und des Konus auf jeder Radialebene und, demzufolge, zur Zerkleinerung der Materialien zwischen dem Bottich und dem Konus. An der Innenfläche des Bottichs wird eine Materialschicht gebildet, deren Dicke von der Durchflußmenge und von der Frequenz und Amplitude der Vibrationen abhängig ist. Diese Schicht verschiebt sich zum unteren Teil des Bottichs hin und die zerkleinerten Produkte werden durch den Ausgangsspalt hindurch abgeführt und fallen durch einen im Traggestell vorgesehenen, ringförmigen Durchgang in einen unterhalb des Brechers aufgestellten Sammeltrichter.
  • Die Beweungen des Bottichs sind mit einer Drehung des Konus 10 um dessen Achse unter der Wirkung der vom Bottich über das Brechgut ausgeübten Tangentialkräfte verbunden. Diese Drehung erlaubt es, ein stabiles Zerkleinerungsverfahren zu erreichen und den Verschleiß der Pfanzerungen des Konus und des Bottichs stark zu vermindern.
  • Der Brecher ist mit einem System 26 zum Regulieren der Höhenlage des Konus bezüglich des Bottichs 18, z.B. einem System aus Schraube und Mutter oder einer hydraulischen Hebewinde, versehen. Dieses System erlaubt es, die Breite des Ringspaltes, der auf der Ausgangsebene 34 der zerkleinerten Materialien zwischen dem Konus und dem Bottich vorhanden ist, zu regulieren; wenn sich der Brecher im Ruhestand befindet, hat dieser Spalt eine über dessen ganzen Umkreis konstante Breite, die gleich dem Unterschied zwischen den Radien des Konus und des Bottichs auf der Ausgangsebene 34 ist.
  • Während dem Brechen bildet sich zwischen dem Konus und dem Bottich eine Materialschicht, deren vom Mindestabstand zwischen dem Konus und dem Bottich auf der Ausgangsebene definierte Mindestdicke von der anfänglichen Einstellung der Höhenlage des Konus bezüglich des Bottichs und von der Amplitude und Frequenz der Vibrationen abhängig ist. Die Körngröße der zerkleinerten Produkte ist von der Mindestdicke der Materialschicht abhängig und es ist also möglich, die Qualität der zerkleinerten Produkte zu regeln, indem die Amplitude oder die Frequenz der Vibratoren und gewissermaßen die Höhenlage des Konus mittels des Systems 26 geregelt werden.
  • Eine Meßvorrichtung 28 für die Drehgeschwindigkeit des Konus, wie ein magnetischer Induktionsgeber (z.B. der Marke IFM - Typ IFK3004 BP0G) erlaubt es, diese Größe beständig zu kennen und, da der Einstellwert der Breite des Ausgangsringspaltes bekannt ist, daraus die Dicke der Materialschicht abzuleiten.
  • Die Drehgeschwindigkeit des Konus wird ermittelt mittels der Formel:
  • wo: K = Konstante
  • n = Frequenz der Vibrationen (Drehgeschwindigkeit der Vibratoren)
  • f = Einsteliwert des Ausgangsringspaltes
  • e = Dicke der Schicht
  • α = 1/2-Winkel am Scheitel des Konus.
  • Diese Formel erlaubt es, "e" zu berechnen, den erhaltenen Wert mit einem Sollwert zu vergleichen und, falls erforderlich, die Amplitude und/oder die Frequenz der Vibrationen oder die Breite f des Spaltes zu regeln.
  • Der Lauf des Brechers kann also automatisiert werden, um zerkleinerte Produkte zu erhalten, die die gewünschte Körngröße aufweisen, und zwar mittels eines Automaten oder eines Rechners 32, der die Informationen vom Geber 28 erhält und Instruktionen an die Phasenverschiebungsvorrichtung 44 und den Motor 46, um die Amplitude und/oder die Frequenz der Vibrationen zu regeln, und an das System 26, um die Höhenlage des Konus zu ändem, senden kann.
  • Wie oben erläutert, kann durch Beobachtung der Änderungen der Drehgeschwindigkeit des Konus unter den gegebenen Laufbedingungen auch der Verschleiß der Arbeitsflächen des Konus und des Bottichs festgestellt werden.
  • Es liegt auf der Hand, daß die Änderungen, die den beschriebenen Ausführungsformen durch Verwendung von gleichwertigen technischen Mitteln angebracht werden können und sich nämlich auf die drehbare Montage des Konus auf den Traggestell und auf die Mittel zum Vibrieren des Bottichs beziehen, innerhalb des Rahmens der Erfindung, wie von den Ansprüchen definiert, fallen.

Claims (6)

1. Brecher, umfassende ein Traggestell (16), einen von einem bezüglich des Traggestells beweglichen Rahmen (20) abgestützten, bodenlosen Bottich (18), einen im Bottich aufgestellten Konus (10) und Mittel (24), die geeignet sind, dem Bottich kreisförmige und ungefähr waagerechte Vibrationen bzw. Schwingungen zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, daß der Konus (10) so auf dem Traggestell (16) gelagert, daß er frei um seine Achse (12) drehen kann, und mit Mitteln (28) zum Messen der Drehgeschwindigkeit des Konus um dessen Achse, die mit Mitteln (32) zum Regulieren der Frequenz und/oder der Amplitude der Vibrationen bzw. der Schwingungen des Bottichs in Verbindung stehen, versehen ist.
2. Brecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungen des Bottichs (18) von auf dem genannten Rahmen (20) gelagerten Vibratoren (24) erzeugt werden.
3. Brecher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einem System (26) zum Regulieren der Höhenlage des Konus bezüglich des Bottichs versehen ist.
4. Verfahren zur Steuerung eines Brechers nach Anspruch 1, 2 oder 3, das darin besteht, die Drehgeschwindigkeit des Konus (10) um dessen Achse (12) zu messen, die Mindestdicke der Materialschicht auf der Ausgangsebene (34) der zerkleinerten Materialien ab dem Meßwert der Drehgeschwindigkeit des Konus und der Breite des Ringspaltes zu bestimmen, der auf dieser Ebene zwischen dem Konus und dem Bottich (18) vorhanden ist, wenn sich der Brecher im Ruhestand befindet, und die Frequenz und/oder die Amplitude der Vibrationen bzw. Schwingungen des Bottichs zu regulieren, um die Mindestdicke der Materialschicht auf einem Sollwert aufrechtzuerhalten.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhenlage des Konus (10) bezüglich des Bottichs (18) reguliert wird, um die Mindestdicke der Materialschicht auf dem Sollwert aufrechtzuerhalten.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschleiß der aktiven Oberflächen des Bottichs (18) und des Konus (10) ab den Änderungen der Drehgeschwindigkeit des Konus um dessen Achse bei gegebenen Regulierungen der Frequenz und der Amplitude der Vibrationen bzw. Schwingungen und der Breite des Ausgangsspaltes bestimmt wird.
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