DE866893C

DE866893C - Verschleisskoerper aus Manganstahl oder einem wesensaehnlichen Werkstoff fuer Kreiselbrecher

Info

Publication number: DE866893C
Application number: DEP25158D
Authority: DE
Inventors: Oscar Clemens Gruender
Original assignee: Nordberg Manufacturing Co
Current assignee: Nordberg Manufacturing Co
Priority date: 1941-06-27
Filing date: 1948-12-16
Publication date: 1953-02-12
Also published as: US2341544A; US2341543A

Description

Verschleißkörper aus Manganstahl oder einem wesensähnlichen Werkstoff für Kreiselbrecher Die Erfindung betrifft Verschleißkörper für Kreiselbrecher, d. h. das Futter für die Brechpfanne und den Mantel für den Brechkopf (Brechkegel).
Die Verschleißkörper von Kreiselbrechern sitzen meist auswechselbar auf den entsprechenden Tragkörpern und bestehen gewöhnlich aus Manganstahl. Bei bekannten Ausführungen wird der Verschleißkörper mittels Gewinde und Sicherungsmutter auf seinem Tragkörper festgestellt und gegen Verdrehung gesichert.
Manganstahl ist sehr hart und zähe und deshalb für hartes Brechgut, wie Erze und andere Gesteine, besonders geeignet. Zugleich ist Manganstahl elastisch und daher den harten Stößen gewachsen, denen die Verschleißkörper von Kreiselbrechern im Betrieb ausgesetzt sind. Andererseits treten infolge der hohen Beanspruchungen im Betrieb stets Verformungen der Verschleißkörper auf. Bei den bekannten Gewindeverbindungen zum Befestigen dieser Körper wird durch diese dauernden Verformungen häufig der Axialdruck auf die Gewindeteile derart erhöht, daß das Gewinde beschädigt oder sogar abgeschoren wird oder daß sich die Verbindung derart festfrißt, daß sie danach zum Auswechseln der Verschleißkörper nur schwer wieder gelöst werden kann.
Die Erfindungsaufgabe besteht in der Schaffung einer Bauart, bei welcher die Verschleißkörper genügend fest in ihrer Stellung gehalten werden, dabei aber ein leichtes Ausbauen gewährleistet ist.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch ermöglicht, daß der Verschleißkörper selbst einen in das Sperrgewinde eingreifenden Gewindegang aufweist, der sich in Umfangsrichtung über etwa 36ö°` erstreckt und dessen Profil so schlank ist, däß sich der Gewindegang elastisch durchbiegen kann. Dadurch -werden beim Auftreten 'bleibender Verformungen übermäßige Axialdrücke auf das Gewinde des Sperrgliedes vermieden. Zweckmäßig ist der Gewindegang mit Sägezahnprofil ausgebildet, wobei die im Profilschnitt zur Gewindeachse senkrechten Flanken als tragende Flanken dienen. Dabei kann die Gangrichtung des Gewindes in an sich bekannter Weise so gewählt werden, daß sich die locker gewordenen Verschleißkörper infolge der Relativdrehung der Brecherteile selbsttätig wieder festschrauben, wobei das elastische Nachgeben des Gewindeganges wiederum ein übermäßiges Anziehen des Gewindes verhindert.
Die beim Brechkopfmantel und Pfannenfutter angewandte Spezialform des Sicherungsgewindes wirkt also elastisch und schließt die Übertragung der vom Verschleißkörper aufgenommenen Stöße auf die übrigen Teile des Brechers; insbesondere sein Triebwerk, aus. Hierdurch wird eine Lockerung der Verschleißkörper weitgehend vermieden und der gesamte Brecher geschont, was sich in einer längeren Lebensdauer und hohen Betriebssicherheit auswirkt. Der Gewindegang von sägezahnartigem Profil und großer Gewindetiefe ist nicht in den Kopfmäntel - bzw. das: Pfannenfutter hineingeschnitten, sondern wächst aus diesen Teilen heraus. Er wird z. B. gleich beim Gießen von Kopfmantel und Futter mit angegossen. Diese Ausbildung vermeidet eine Schwächung der das Gewinde tragenden Verschleißteile.
Fig. i zeigt einen Teil des Kreiselbrechers im Längsschnitt, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. i in verkleinertem Maßstab, Fig. 3 eine Ausführungsfarm des Pfannenfutters im Seitenriß; Fig. 4 eine zweite Ausführungsform des Pfannenfütters im Grundriß und -Fig. 5 eine der Fig. 3 ähnliche Seitenansicht der zweiten Ausführungsform.
Die Beispiele zeigen die erfindungsgemäße Ausbildung für beide Verschleißkörper, d. h. Futter und Mantel, bei einem sog. Kegelbrecher. Der Brecher selbst ist nicht Gegenstand der Erfindung und deshalb auch nicht vollständig dargestellt. Auf einem feststehenden zylindrischen Zapfen 2 dreht sich eine Exzenterbüchse 3, deren Antrieb ebenfalls nicht weiter dargestellt ist. Mit 3a und 3b sind Laufbuchsen bezeichnet.
Die exzentrische Bohrung der Büchse 3 lagert auf der zylindrischen Außenfläche von Zapfen 2. Auf der Außenfläche der Exzenterbüchse 3 sitzt drehbar der Brechkopf i. Die senkrechte Miittellinie des Brechers ist mit X bezeichnet. Der Brechkopf i ist im wesentlichen kegelig und hat einen flachen Oberteil 4, an den sich im Beispiel ein zylindrischer Schaft 5 nach oben anschließt. Auf den Kopf i ist ein Brechmantel 6 aus Manganstahl aufgezogen, der im Beispiel oben mit einem Gewindegang 7 in ein entsprechendes Gewinde 8 der Sperrmuffe 9 eingreift. Die Sperrmuffe 9 sitzt auf dem Schaft 5 und ist mittels eines Keils io gegen Bewegung nach oben gesichert. Der Keil io ist wiederum mit der Schraube ii gegen Längsbewegung festgelegt. 12 ist eire Beschickungsverteilerplatte, die an der Sperrmuffe 9 befestigt ist oder mit ihr aus einem Stück besteht.
Die Mittellinie Y des Kopfes i schneidet bei Z die senkrechte -Mittellinie X des Brechers. Wenn die Exzenterbüchse 3 umläuft, so führt der Kopf und somit der Mantel 6 eine derartige Kreiselbewegung aus, ds.ß er zusammen mit dem im folgenden beschriebenen Pfannenfutter eine Brechwirkung ausübt.
Eine Packung öder Unterlage 14 aus Weichmetall, wie Zink, ist wie üblich zwischen der Außenfläche des Kopfes i und der Innenfläche des Mantels 6 vorgesehen. Die Brechpfanne 15, die an einem nicht dargestellten Brecherrahmen befestigt sein oder mit ihm aus einem Stück bestehen kann, umfaßt eine im wesentlichen zylindrische Außenwand 16, eine nach oben und innen geneigte Innenwand 17 und eine Anzahl im wesentlichen senkrechter Rippen 18, die innen an einer waagerechten Oberkante i9 der Innenwand 17 endigen. Eine drehbare Sperrmutter 2o weist ein inneres Sperrgewinde 21 und eine Anzahl nach oben gerichteter Ansätze 22 auf; mittels derer die Sperrmutter 2o verdreht werden kann, um das im folgenden beschriebene Pfannenfutter 23 festzuziehen. Dieses Futter weist eine im wesentlichen kegelige Innenfläche 23a auf, die zusammen mit der Außenfläche des Brechmantels 6 den Brechraum begrenzt. Der untere Teil der Brechfläche 23a kann gegebenenfalls, wie bei 24 angedeutet, unter einem stumpferen Winkel geneigt sein und verläuft bei dem Ausführungsbeispiel etwa parallel zu der gegenüberliegenden Fläche des Mantels 6, wenn dieser sich dem Pfannenfutter 23 soweit wie möglich genähert hat. Das Futter 23 steht mit dem kegeligen unteren Teil 25 seiner Außenfläche in unmittelbarer metallischer Berührung mit einer entsprechenden Kegelfläche der Pfanneninnenwand 17.
Oberhalb dieser Berührungszone ist das Futter 23 bei 27 ausgespart, um in bekannter Weise ein Zwischenfutter 28 aus Weichmetall, wie Zink, aufzunehmen. Dieses Zwischenfutter ist durch bekannte Mittel, beispielsweise durch Eingriff in die Aus nehmüngen 29 (Fig. 3); starr mit dem Pfannenfutter 23 verbunden.
Das Pfännenfutter ist auf der Außenseite, und zwar bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel oben, mit einem Gewindegang 30 versehen, welcher mit dem Hauptteil des Pfannenfutters aus einem Stück besteht und sich annähernd über den ganzen Umfang des Futters erstreckt, aber auch etwas kürzer oder länger sein kann.
Obwohl verschieden gestaltete Gewindequerschnitte verwendet werden können, wird zweckmäßig eine Gewindeform mit im wesentlichen horizontal tragender Flanke 31 verwendet. Diese Flanke kann sich satt auf die entsprechend gestaltete obere Flanke -des Gewindes 21 der Sperrmutter 2o aufsetzen. Die Teile sind derart bemessen, daß zwischen der Innenkante des Gewindes 21 und der gegenüberliegenden Außenwandung des Pfannenfutters 23 erhebliches Spiel verbleibt. Das Pfannenfutter wird zweckmäßig ebenso wie der Mantel aus Manganstahl oder einem ähnlichen Werkstoff hergestellt. Mit Rücksicht auf die Streckeigenschaften von Manganstahl wird das Gewinde 30 deshalb derart geformt und bemessen, daß es etwas nachgeben oder sich durchbiegen kann, um einen Ausgleich für dieses Strecken des Werkstoffes des Pfannenfutters zu schaffen. Die Steigungsrichtung des Gewindes ist in bekannter Weise in bezug auf die Bewegungsrichtung des Brechkopfes derart gewählt, daß die Drehung des Kopfes beim Brechbetrieb ein Festziehen des Pfannenfutters bewirkt.
Eine Relativbewegung zwischen der Sperrmutter 20 und dem Pfannenfutter wird durch Anbringen eines Sperringes 40 verhindert, der in einer Anzahl von Kerben .4i auf seiner Innenseite die Ansätze 22 aufnimmt und mit einer Anzahl Kerben 42 auf seiner Außenseite die Rippen 18 der Brechpfanne 15 umgreift.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat auch der Gewindegang 7 am Mantel 6 Sägezahnprofil mit einer ebenen oberen Flanke, und das Gewinde 3o am Pfannenfutter 23 eine ebene untere Flanke. Statt dessen können jedoch auch andere geeignete Gewindeformen verwendet werden.
Unter Umständen ist es erwünscht, gemäß der Ausführungsform nach Fig. q. und 5 den Gewindegang 3o durch eine Anzahl Kerben 30b in Abschnitte 3oa zu unterteilen, so daß sich diese unabhängig voneinander durchbiegen können, um das Flachhämmern oder Strecken des Pfannenfutters auszugleichen. Diese Maßnahme kann auch bei dem Brechmantelgewinde 7 angewandt werden.
Die Sicherung nach der Erfindung arbeitet nun folgendermaßen: Sobald Mantel und Futter durch das Hämmern und Brechen locker werden, beginnen sie sich zu drehen und sich wieder festzuziehen. Hierdurch entsteht ein axialer Druck gegen das Gewinde. Die Verformbarkeit der Gewindegänge 7, 30 verhütet dabei die Übertragung von unerwünscht hohen Beanspruchungen auf die Sicherungsmutter 21 bzw. das Außengewinde B.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verschleißkörper aus Manganstahl oder einem wesensähnlichen Werkstoff für Kreiselbrecher, der mittels einer Gewindeverbindung auswechselbar an seinem Widerlager festgehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschleißkörper (6, 23) selbst einen in ein Gegengewinde (8, 21) eingreifenden Gewindegang (7, 3o) aufweist, der sich in Umfangsrichtung über etwa 36o'°' erstreckt und dessen Profil schlank genug ausgebildet ist, daß sich der Gewindegang elastisch durchbiegen kann, um den infolge der Betriebsbeanspruchungen auftretenden Verformungen des Verschleißkörpers nachzugeben.
2. Verschleißkörper nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindetiefe des Gewindeganges (7, 30) größer ist als die Profilstärke im Gewindegrund.
3. Verschleißkörper nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gangrichtung des Gewindes in an sich bekannter Weise so gewählt ist, daß sich der locker gewordene Verschleißkörper infolge der Relativdrehung der Brecherteile selbsttätig wieder festzieht.
4.. Verschleißkörper nach Anspruch i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindegang mit Sägezahnprofil ausgebildet ist und die im Profilschnitt zur Gewindeachse senkrechte Flanke als tragende Flanke dient.
5. Verschleißkörper nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindegang am oberen Ende des Verschleißkörpers angeordnet ist.
6. Verschleißkörper nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindegang durch verhältnismäßig kurze Lücken (30b) in eine Anzahl getrennte Abschnitte (30a) unterteilt ist.
7. Verschleißkörper nach Anspruch i bis 6 für eine Brechpfanne, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindegang (3o) als Außengewinde ausgebildet ist und in eine drehbar an der Pfanne (i5) gelagerte, aber feststellbare Mutter (20) eingreift. B. Verschleißkörper nach Anspruch i bis 6 für einen Brechkopf, dadurch gekennzeichnet, daß der hohlkegelatumpfförmige Verschleißkörper (Brechmante16) am oberen Ende den Gewindegang (7) als Innengewinde aufweist, das in das Außengewinde (8) einer drehbar, aber feststellbar auf dem Brechkopf gelagerten Muffe (9) eingreift. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 246 636.