DE9405865U1

DE9405865U1 - Prallbrecher

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Publication number: DE9405865U1
Application number: DE9405865U
Authority: DE
Original assignee: Umwelt Technics Nord GmbH
Current assignee: Umwelt Technics Nord GmbH
Priority date: 1994-03-17
Filing date: 1994-03-17
Publication date: 1994-06-01
Anticipated expiration: 2004-03-18

Description

DR.-ING. H. NEGENDANK |*i973i *

HAUCK, GRAALFS, WEHNERT, DÖRING, SIEMONS

HAMBURG - MÜNCHEN - DÜSSELDORF
38 218-19

PATENT- U. RECIITSANW. ■ NEUER WALL 41 ■ 20354 HAMBURG

Umwelt-Technics Nord GmbH Tangstedter Weg 44

22851 Norderstedt

EDO GRAALFS, Dipl.-Ing. NORBERT SIEMONS, Dr.-lng. HEIDI REICHERT, Rechtsanwältin Neuer Wall 41, 20354 Hamburg Telefon (040) 36 67 55, Fax (040) 36 40 Telex 2 11 769 inpat d

HANS HAUCK, Dipl.-Ing. WERNER WEHNERT, Dipl.-Ing. Mozartstraße 23, 80336 München Telefon (089) 53 92 36, Fax (089) 53 12 Telex 5 216 553 pamu d

WOLFGANG DÖRING, Dr.-lng. Mörikestraße 18, 40474 Düsseldorf Telefon (0211) 45 07 85. Fax (0211) 454 32 Telex 8 584 044 dopa d

ZUSTELLUNGSANSCHRIFT /PLEASE REPLY TO:

HAMBURG. 26. April 19

Prallbrecher

Die Erfindung bezieht sich auf einen Prallbrecher nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein herkömmlicher Prallbrecher weist eine von einem Motor angetriebene Schlagwalze auf. Der Antriebsmotor, zumeist ein Elektromotor, wird in seiner Drehzahl von dem Bedienungsmann mehr oder weniger willkürlich eingestellt. Die Schlagwalze weist am Umfang angeordnete Schlagwalzen auf, zumeist zwei diametral gegenüberliegende Schlagleisten, während um 90° versetzt dazu sogenannte Konterschlagleisten angeordnet sind, die eine deutlich geringere Höhe als

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die schlagenden Schlagleisten aufweisen. Die Schlagleisten bekannter Prallbrecher sind an der Außenseite angeschrägt mit einem in Drehrichtung verlaufenden Gefalle. Die Schlagleisten sind Verschleißteile, die nach einer gewissen Betriebsdauer ausgewechselt werden müssen. Während dieser Zeit ist der Betrieb des Prallbrechers unterbrochen.

Die Schlagleisten wirken mit mindestens einem Prallwerk im Gehäuse des Brechers zusammen, einem sogenannten Monoblock, das üblicherweise in seinem Abstand zur Umlaufbahn der Schlagleisten veränderbar ist, um die gewünschte Korngröße zu erzielen. Bei bekannten Prallbrechern sind mindestens zwei Prallwerke dem Umfang der Schlagwalze zugeordnet, wobei das eine nahe dem Aufgabemaul und das andere im Umfangsabstand dazu angeordnet ist.

Aus der AT 327 657 ist bekanntgeworden, am Auslauf eines Brechers eine Sortiervorrichtung vorzusehen, die den Überkornanteil vom Normalkornanteil trennt. Ferner ist eine Wiegevorrichtung für den Überkornanteil vorgesehen, deren Ausgangssignale in einer Steuervorrichtung zur Steuerung eines Verstellantriebs für den ersten Monoblock gegeben werden. Die Steuervorrichtung ändert die Lage des Monoblocks gegenüber der Schlagwalze, wenn das Verhältnis von

Normal- zu Überkornanteil vom vorgegebenen Wert abweicht. Auf diese Weise wird die Kornzusammensetzung konstant gehalten. Zur Änderung des Mengenverhältnisses ist bei dem bekannten Prallbrecher auch vorgesehen, die Drehzahl des Antriebsmotors für die Schlagwalze zu verändern.

Das Brechkorn ist in seiner Größe abhängig von dem Spalt zwischen den Prallwerken und dem Schlagkreis der Schlagleisten. Je nach dem anfallenden Material ändert sich jedoch bei konstantem Spalt die Korngröße. Bei einer Änderung des Materials ist daher eine entsprechende Anpassung des Spaltes erforderlich. Bei einem wirtschaftlich betriebenen Brecher soll die Durchsatzmenge nach Möglichkeit maximal sein. Diese hängt jedoch ab von dem Anteil des sogenannten Überkorns bzw. der Menge des Normalkorns. Je größer im Verhältnis die Menge des Überkorns ist, um so größer ist der Durchsatz. Der Anteil des Überkorns ist normalerweise vorgegeben. Aus der DE 39 11 086 ist ein Prallbrecher bekanntgeworden, mit dem der jeweils maximal erlaubte Überkornanteil erzielt wird. Am Auslauf des Brechers ist eine Sortiervorrichtung angeordnet, die den Normalkornanteil vom Überkornanteil trennt. Wiegevorrichtungen wiegen die Normal- und Überkornanteile und erzeugen Ausgangssignale für eine Steuervorrichtung, die den Mono-

block gegenüber dem Schlagkreis der Schlagwalze ändert, wenn das Verhältnis von Überkornanteil zum Normalkornanteil von einem vorgegebenen Wert abweicht.

Mit dem zuletzt beschriebenen bekannten Prallbrecher läßt sich das Verhältnis von Überkorn- und Normalkornanteil in der Tat einstellen. Wie sich jedoch herausgestellt hat, ist die maximale Durchsatzmenge nicht nur von diesem Verhältnis abhängig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Prallbrecher zu schaffen, der eine maximale Durchsatzleistung bei minimalem Verschleiß gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Bei der Erfindung wird in vorgegebenen Abständen die Höhe des Profils, insbesondere der vorderen Kante der Schlagleiste gemessen. In Abhängigkeit von der Höhe des Profils werden die Motordrehzahl und die Spaltbreite, d.h. der Abstand zwischen Prallwerk und Schlagkreis eingestellt. Die Höhe und auch das Profil der Schlagleisten ändert sich mit zunehmendem Betrieb, insbesondere nimmt die Höhe zunehmend

ab. Demgemäß wird nach einem leicht zu bestimmenden Algorithmus nach Maßgabe der gemessenen Werte auch die Drehzahl des Antriebsmotors verringert. Es versteht sich, daß der Algorithmus auch abhängig ist von dem zu brechenden Material, beispielsweise Beton, Bitumen, Ziegel, Naturstein usw.

Zum Betrieb eines Prallbrechers nach der Erfindung wird ein Prozeßrechner verwendet, in den über einen ersten Abschnitt der Eingabetastatur die verschiedenen Materialarten eingegeben werden. Er nimmt eine Umrechnung vor für die Drehzahl und den Spaltabstand nach Maßgabe der jeweils gemessenen Höhe des Schlagleistenprofils, die über einen zweiten Abschnitt der Eingabetastatur eingegeben wird.

Die Erfindung geht von folgenden Überlegungen aus. Die Zerkleinerungswirkung in einem Prallbrecher geht zum einen auf einen Pralleffekt zurück, den das Material durch Aufschlagen auf das Prallwerk erleidet. Zum anderen stellt sich ein sogenannter Mahleffekt ein. Bei herkömmlichen Prallbrechern liegt das Verhältnis von Pralleffekt zu Mahleffekt bei 40% zu 60%. Der Verschleiß der Schlagleisten und der Prallwerke geht in erster Linie auf den Mahleffekt zurück. Wenn es daher gelingt, den Verschleiß zu minimieren, führt dies ebenfalls zu einer hohen Durchsatz-

leistung, da das Auswechseln der Schlagleisten, wie beschrieben, eine aufwendige Betriebsunterbrechung im Gefolge hat. Eine Maximierung der Endkörnung ist daher nicht automatisch eine Maximierung der Durchsatzleistung. Sie wäre nur dann erfüllt, wenn gleichzeitig für eine Minimierung des Verschleißes gesorgt ist. Dies ist bei der Erfindung der Fall. Zu Beginn bei unverbrauchten Schlagleisten kann bei der Erfindung eine relativ hohe Drehzahl gefahren werden. Eine hohe Drehzahl führt zu einem guten Pralleffekt, da eine hohe Schlaggeschwindigkeit erreicht wird. Die Durchsatzleistung ist maximal, weil durch die hohe Schlaggeschwindigkeit die Verweilzeit des Brechgutes im Schlagwalzenraum minimal ist. Diese hohe Geschwindigkeit kann jedoch bei sich reduzierender Höhe des Schlagleistenprofils nicht beibehalten werden, sondern muß stetig verringert werden. Gleichwohl führt die Anpassung der Drehzahl an die Höhe des Schlagleistenprofils noch bei der jeweiligen Beschaffenheit der Schlagleiste zu einem maximalen Durchsatz bei minimalem Verschleiß der Schlagleisten.

Es sind verschiedene Methoden denkbar, die Höhe des Schlagleistenprofils zu messen, insbesondere seiner vorderen Kante. Es ist zwar denkbar, eine geeignete Meßvorrichtung

einzusetzen, um die Höhe der Schlagleiste permanent zu messen, wegen des rauhen Betriebs eines Brechers dürfte es jedoch Schwierigkeiten bereiten, eine derartige Meßvorrichtung betriebssicher zu installieren. Daher sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß ein Satz von Schablonen vorgesehen ist, die eine dem Profil der Schlagleisten entsprechende Ausnehmung aufweisen und die Ausnehmungen eines Schablonensatzes sich durch unterschiedliche Tiefe der Ausnehmungen unterscheiden. Jede Schablone weist eine Kennzeichnung auf. Der Bedienungsmann prüft in einer Betriebspause, welche Schablone zu den Schlagleisten paßt. Die auf der Schablone aufgebrachte Kennzeichnung wird dann unmittelbar oder durch eine entsprechende Umsetzung in den Prozeßrechner gegeben, der aus der neu ermittelten Höhe der Schlagleiste einen neuen Wert für die Drehzahl des Antriebsmotors und den Spalt des Prallwerks ermittelt. Die Verstellvorrichtung für das Prallwerk verstellt dieses nach Maßgabe dieses Wertes. Der Antriebsmotor stellt sich auf die neue Drehzahl ein, wenn der Prallbrecher wieder in Betrieb gesetzt wird.

Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist die Schlagleiste radial außen dachförmig geschrägt mit einem in Drehrichtung verlaufenden Anstieg. Die vordere Kante

eines Schlagleistenprofils hat daher die größte Höhe der Schlagleiste. Es hat sich herausgestellt, daß ein derartiges Schlagleistenprofil eine maximale Produktionsleistung bei minimalem Verschleiß gewährleistet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Schnitt durch eine Schlagwalze eines Prallbrechers nach der Erfindung.

Fig. 2 zeigt zwei im Profil unterschiedliche Schlagleisten.

Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild zur Erläuterung der Erfindung.

Eine Schlagwalze 10 eines nicht dargestellten Prallbrechers wird durch einen nicht gezeigten Elektromotor in Uhrzeigerrichtung mit der Drehzahl &eegr; angetrieben. Die Schlagwalze hat diametral gegenüberliegend Schlagleisten 12, 14 sowie um 90° versetzt dazu Konterschlagleisten 16, 18. Die Konterschlagleisten 16, 18 weisen eine geringere radiale Erstreckung oder Höhe auf als die schlagenden Schlagleisten 12, 14. Das Übermaß der schlagenden Schlag-

leisten ist mit &Dgr; H bezeichnet. Wie außerdem zu erkennen, weisen die Schlagleisten 12, 14 an der Außenseite eine dachförmige Schräge 20 auf, deren Steigung in Richtung der Drehrichtung verläuft.

Der Schlagwalze 10 ist ein Prallwerk 22 zugeordnet in Form eines Monoblocks, das im oberen Bereich bei 24 schwenkbar im nicht gezeigten Gehäuse angelenkt ist und mit Hilfe eines Verstellantriebs 26 verschwenkt werden kann zur Veränderung des Spaltes a zwischen dem Schlagkreis 26 der schlagenden Schlagleisten 12, 14 und der unteren der Schlagwalze 10 zugekehrten Kante des Monoblocks 22.

In Fig. 2 ist die Schlagwalze 10 angedeutet mit einer schlagenden Schlagleiste 12a in einem Fall und einer schlagenden Schlagleiste 12b im anderen Fall. Die Schlagleiste 12a ist noch unverbraucht und weist die typische Dachschräge 20a auf. Nach einer gewissen Betriebszeit wird die Schlagleiste verbraucht und verringert mithin ihre Höhe und auch ihre Neigung, wie in der rechten Hälfte von Fig. 2 zu erkennen. Zur Bestimmung des Profils und der Höhe der Schlagleisten 12, 12a, 12b wird ein Satz von Schablonen, zum Beispiel aus geeignetem Kunststoffmaterial verwendet, von denen in Fig. 1 die erste Schablone 30 ge-

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zeigt ist. Sie ist mit POl gekennzeichnet und weist eine Ausnehmung 32 auf, welche dem Profil der Schlagleiste 12a entspricht. Wie aus der rechten Darstellung in Fig. 2 zu erkennen, ergibt sich beim Ansetzen der Schablone 30 in der Ausnehmung 32 ein Freiraum. Es wird daher die nächste Schablone P02 verwendet, deren Ausnehmung 32 geringer ist. Jede Schablone ist mithin kennzeichnend für eine bestimmte Höhe bzw. ein bestimmtes Profil der Schlagleiste. Hat der Bedienungsmann die betreffende Schablone gefunden, kann er an der Kennzeichnung erkennen, welchen Wert er in den entsprechenden Prozeßrechner einzugeben hat. Dieser ist in Fig. 3 mit 40 gekennzeichnet. In dem Block 42 sind die verschiedenen Schablonen eines Satzes angegeben. Im vorliegenden Fall liegen sechs Schablonen POl bis PO6 vor. Der Prozeßrechner hat ferner eine Eingabetastatur mit den Kennzeichen MOl bis MO6, welche verschiedenen Materialarten, die mit dem Prallbrecher zu zerkleinern sind, entsprechen. Die Bedienungsperson gibt daher die Werte für das Material und für die betreffende Schablone, die auf die abgemessene Schlagleiste paßt, in den Prozeßrechner 40. Dieser errechnet nach einem Algorithmus Steuersignale für eine Steuervorrichtung 44 für einen Elektromotor 46, d.h. für eine bestimmte Drehzahl n. Ferner für eine Steuervorrichtung 48 zur Verstellung der Verstellvorrichtung 2 6

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• ·<

(siehe auch Fig. 1), um den Spalt a des Monoblocks 22 nach Fig. 1 zu verändern.

Üblicherweise haben Prallbrecher zwei oder mehr Monoblocks. Die Spaltverstellung, wie sie oben beschrieben wurde, bezieht sich insbesondere auf die Verstellung des in Drehrichtung letzten Monoblocks.

Nachstehend wird ein Beispiel (Algorithmus) für den Zusammenhang von Verschleiß, Umfangsgeschwindigkeit und Spaltabstand für ein gewünschtes Normalkorn gegeben.

AH (Höhenunter schiede zwischen *den xwm.* schlagen den and den zwei Kontenchlagesten**	Umiangge- schwindigkeit	Profil der zwei schiageadea / wirkenden ScbJagleisten	fth.	Spaitftbstand schlagende Schlagleisten ami 2. Prallwerk
ca. 70 mm	ca. 40 m/sec.			S ~ 160 - 180 mm
ca. 50 mm	ca. 36 m/sec.		S 120 mm**
ca. 20 mm	ca. 32 m/sec	^*	S » 60 mm

— -j

Der Zusammenhang zwischen dem Verschleiß der Schlagleisten und der Verringerung des Spaltabstands ist annähernd Ii-

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near, während die Geschwindigkeitsabnahme abhängig vom Verschleiß leicht degressiv verläuft, d.h. nimmt nicht in gleichem Maße ab wie die erwähnte Höhendifferenz ^ H.

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Claims

- 13 Ansprüche ;

I. Prallbrecher, mit einer von einem Motor angetriebenen Schlagwalze, an deren Umfang mindestens zwei diametral gegenüberliegende Schlagleisten angeordnet sind, und mindestens einem dem Umfang der Schlagwalze zugeordneten Prallwerk, das mittels einer Verstellvorrichtung verstellbar ist zur Veränderung des zwischen Prallwerk und Schlagkreis gebildeten Spalts, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (46) eine Drehzahlregelung (44) oder -steuerung und die Verstellvorrichtung (26) eine Steuervorrichtung (48) aufweist, ferner ein Prozeßrechner (40) als Sollwertgeber für die Drehzahlregelung oder -steuerung (44) und die Steuervorrichtung (48) vorgesehen ist, dessen Eingabetastatur einen die zu brechende Materialart betreffenden ersten Abschnitt und eine die gemessene Höhe der vorderen Kante der Schlagleisten betreffenden zweiten Abschnitt (42) enthält, wobei der Prozeßrechner (40) die Sollwerte so vorgibt, daß die Drehzahl (n) des Motors (46) von einem maximalen Drehzahlwert bei einer unverbrauchten Schlagleiste ausgehend sowie die Spaltbreite (a) nach Maßgabe der Höhenabnahme des Profils zunehmend verringert werden.
2. Prallbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

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daß die Schlagleiste radial außen dachförmig (20, 20a) geschrägt ist mit einem in Drehrichtung verlaufenden Anstieg.
3. Meßmittel zur Bestimmung der Höhe und ggf. der Neigung des Profils der Schlagleisten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Satz (42) von Schablonen (POl bis PO6) vorgesehen ist, die eine dem Profil der Schlagleisten entsprechende Ausnehmung (32) aufweisen und die Ausnehmungen eines Schablonensatzes sich durch unterschiedliche Tiefe unterscheiden, wobei jede Schablone eine Kennzeichnung trägt.