EP1385630A1 - Multi-roller crusher - Google Patents

Multi-roller crusher

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Publication number
EP1385630A1
EP1385630A1 EP02737916A EP02737916A EP1385630A1 EP 1385630 A1 EP1385630 A1 EP 1385630A1 EP 02737916 A EP02737916 A EP 02737916A EP 02737916 A EP02737916 A EP 02737916A EP 1385630 A1 EP1385630 A1 EP 1385630A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
crushing
roller
teeth
crusher according
rollers
Prior art date
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Granted
Application number
EP02737916A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1385630B1 (en
Inventor
Detlef Papajewski
Peter Schatz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Original Assignee
Krupp Foerdertechnik GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Krupp Foerdertechnik GmbH filed Critical Krupp Foerdertechnik GmbH
Priority to DK02737916T priority Critical patent/DK1385630T3/en
Publication of EP1385630A1 publication Critical patent/EP1385630A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1385630B1 publication Critical patent/EP1385630B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C18/00—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
    • B02C18/06—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives
    • B02C18/14—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives within horizontal containers
    • B02C18/142—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives within horizontal containers with two or more inter-engaging rotatable cutter assemblies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C4/00—Crushing or disintegrating by roller mills
    • B02C4/02—Crushing or disintegrating by roller mills with two or more rollers
    • B02C4/08—Crushing or disintegrating by roller mills with two or more rollers with co-operating corrugated or toothed crushing-rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C4/00—Crushing or disintegrating by roller mills
    • B02C4/28—Details
    • B02C4/30—Shape or construction of rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C4/00—Crushing or disintegrating by roller mills
    • B02C4/28—Details
    • B02C4/42—Driving mechanisms; Roller speed control

Definitions

  • the invention relates to a multi-roller crusher for comminuting mineral crushed material, the crushing rollers being equipped with radially protruding crushing teeth extending both in the circumferential and in the longitudinal direction of the axis.
  • the practically possible crushing methods differ in the type of stress or deformation of the particles to be crushed in the crushing chamber.
  • compressive, shear and tensile stresses are generated in the particles.
  • the design of the roller surface and the speed of rotation determine the type of stress and intensity.
  • US Pat. No. 3,240,436 describes a crushing device for solids. Glass articles such as television tubes or the like are regarded as solids.
  • the counter-rotating crushing rollers are driven synchronously by a common drive and have crushing teeth arranged in the circumferential and longitudinal directions, which are provided in the form of toothed rings.
  • the cross section through each crushing roller shows that there are a large number of crushing teeth per toothed ring, so that relatively small crushing spaces are formed in the feed area above the crushing rollers in the area of the meshing individual crushing teeth of the two crushing rollers. It is shown that even larger glass articles are gripped by the teeth and pre-crushed in the course of a first breaking process. In the course of the further reducing crushing gap of the counter-rotating crushing rollers, a second post-shredding takes place.
  • EP-B 0 167 178 describes a mineral crusher with two crushing rollers, each of which has a number of mineral crusher teeth protruding radially from the roller, the teeth on each roller being arranged in circumferential groups that are circumferentially spaced axially along the roller extending groups of teeth on one roller are arranged so that they are located between adjacent circumferential groups of teeth on the other roller and are axially spaced therefrom, so that when the rollers rotate in opposite directions, the teeth of the individual group between two axially spaced apart Pass teeth in adjacent group of teeth on the other roller, catching lumps of mineral between them and causing them to break or break.
  • each roller is arranged relative to one another and are sized and shaped to define a series of discrete circumferentially spaced spiral or helical configurations along the roller.
  • Each roller thus contains, from one line surface, spiral-shaped tooth arrangements which extend in the direction of the other end surface, it being possible for the spiral shape to be designed in the same or in opposite directions.
  • the purpose of the spiral or helical configuration of the crushing teeth is based on transporting the material to be shredded in the longitudinal direction of the crushing rollers and comminuting it on the transport path. However, arranging the spiral or helical tooth formation in the same direction would make no sense here, since no defined transport can take place. This is only possible if they are arranged in opposite directions.
  • a mineral crusher designed in this way has relatively few teeth per toothed ring, as seen in the circumferential direction, so that with counter-rotating rollers a larger crushing space is already formed, which is also used to comminute larger items.
  • the disadvantage of this mineral crusher is that the material to be crushed for the utilization of the transport effect essentially has to be abandoned on the end face, as a result of which different wear states occur, even when seen in the longitudinal direction of the rollers.
  • the subject of the invention relates to a state of the art as it is formed by EP 0 167 178, namely a slow-running double-roller crusher.
  • Such machines are used both for the crushing of medium-hard rock, as well as for materials that tend to cake, that is, lignite and hard coal, limestone, clay markers and similar raw materials.
  • the parallel, counter-rotating rotating crushing rollers are - as mentioned in the generic part of the first claim - equipped with crushing teeth, the size, shape and configuration of which, in the interaction of the two rollers, define a crushing chamber that guarantees the required quality of the discharge granulate and the throughput rate for the size reduction.
  • the invention has for its object to optimize the multi-roll crusher described in the generic part of the first claim so that by forming simultaneously effective primary crushing chambers, in contrast to EP 0 167 178, significantly more coarse-grained fractions can be shredded in parallel and effectively in less time to achieve an increase in the effective shredding capacity.
  • the wear should, over the service life of the multi-roller crusher, be evenly adjusted over the roller length.
  • This object is achieved in that, seen in plan view of the development of each crushing roller, the crushing teeth are arranged in such a way that they form several successive groups of crushing teeth, the imaginary connecting lines of which at a predeterminable angle of inclination, based on the development, of the respective crushing roller outer edge to run towards each other in the direction of the center of the roller.
  • the subject matter of the invention thus relates to a comminution machine in which the crushing rollers are equipped with a few large tooth formations, seen over the circumference.
  • the ratio of the roller outer diameter to the tooth height should be less than 5 to 1, the number of teeth, viewed in the circumferential direction of each crushing roller, should be small, e.g. is limited to nine teeth.
  • the actual shredding process of the larger chunks of material begins with a positive material intake. It is characterized in that the chunks of material between two or more corresponding breaking teeth of the crushing rollers are grasped and undergo a first size reduction. With further rotation of the crushing rollers, the combing of the corresponding tooth arrangements results in the formation of secondary crushing chambers, in which the pre-broken or smaller material is clamped and in some areas subjected to bending and shear. The crushing takes place between the crushing teeth and the base diameter of the crushing rollers or between the tooth front and tooth back of the opposing crushing roller.
  • the groups of crushing teeth lying one behind the other, as imaginary connecting lines, straight lines or curves, have curvatures which can be predetermined.
  • Significant difference compared to the prior art acc. EP 0 167 178 is, however, that crushing tooth groups which run towards one another are formed for each crushing roller and which, in the ideal case, that is to say with an imaginary connecting line running in a straight line, result in arrows pointing towards or away from one another.
  • the uniform crushing tooth formations over the circumference are arranged axially with a special angular offset on a crushing roller, so that spatially, two rows of teeth form in opposite directions, which with an odd number of toothed rings have their apex in the area of the middle Have toothed ring of each crushing roller. If the number of toothed rings is even, there is no middle toothed ring, so that the apex will adjust differently.
  • the opposite corresponding crushing roller is equipped with the same tooth arrangement, seen over its length. The top view of the crushing rollers in operation thus form an arrow shape which runs in opposite directions and divides the entire roller length into two areas of approximately the same size.
  • a further embodiment of the invention can provide that the imaginary connecting lines of the crushing teeth of each crushing roller are provided with a corresponding offset to one another.
  • the uniform crushing tooth formations over the circumference are arranged axially with a special angular offset on a crushing roller, in such a way that, spatially viewed, two opposing rows of teeth are formed, which are offset from one another by a predeterminable angle of the circumferential pitch.
  • the opposite corresponding roller is equipped with the same tooth arrangement, seen over the length of the roller.
  • an offset arrow shape is formed which divides the entire roller length into two approximately uniform areas.
  • This arrangement differs from the first-mentioned arrangement in that the draw-in areas which are formed in the operating state do not form simultaneously when combing the opposing rotating crushing rollers, but in succession.
  • the goal of a continuous shredding process / force concentration can be implemented even with small crushing roller lengths with a small number of teeth / circumference.
  • the arrow arrangement thus continuously forms several deep, three-dimensional primary crushing chambers for the simultaneous penetration of large chunks of material.
  • roughly synchronously rotating crushing rollers are advantageous. This is done by mechanical coupling of the crushing rollers, but is to be regarded as complex, since the crusher housing corresponds to the gear housing.
  • a double or a single drive can be used.
  • synchronous roller circulation without a mechanical connection, there is the option of equipping both rollers with their own drive means and, for example, of providing them with a master-slave control which enables precise roller timing.
  • Each crushing roller can be assigned its own drive, or an individual drive with a mechanical reduction gear can be used.
  • the optimum differential speed of the crushing rollers for a high frequency of primary crushing chamber formation can be controlled or regulated, for example, by means of a frequency converter or hydraulic motor. The optimal differential speed depends on the process engineering task and the number of teeth over the circumference.
  • FIG. 5 top view of the crushing rollers acc. 1 and 2 in the installed state
  • FIGS. 7 to 9 different snapshots for generating enlarged crushing area regions one behind the other in different spatial representations (according to FIGS. 1 and 2)
  • FIGS 10 and 1 1 schematic diagrams of alternative to Figures 1 to 4
  • FIGS. 12 to 14 Different snapshots for generating enlarged crushing area regions lying one behind the other in FIG different spatial representations (according to FIGS. 10 and 11)
  • Figures 1 and 2 show a schematic diagram of counter-rotating crushing rollers 1, 2 of a multi-roller crusher, not shown.
  • Figure 1 shows the crushing rollers 1, 2 in their normal state
  • Figure 2 shows the crushing rollers 1, 2 in their development 1 ', 2'.
  • the points indicated define breaking teeth 3,3 ', 4,4'. It can be seen both from the crushing rollers 1, 2 shown in FIG. 1 and in their developments 1 ', 2' that the imaginary lines 5,5 ', 6; 6' connecting the crushing teeth 3, 3 ', 4,4' to one another of each crushing roller 1, 2 run in such a straight line that arrows lying one behind the other are formed.
  • the crushing teeth 3,3 ', 4,4' of each crushing roller 1, 2 form crushing tooth groups A, B, C, D, the crushing teeth 3,3 ', 4,4' of each crushing tooth group A, B, C, D from of the respective outer edge of the crushing roller 1 a, 2a, 1 b, 2b, run in the direction of the center of the crushing roller XY.
  • the uniform crow tooth formations over the circumference (Toothed ring) are arranged axially in this crushing roller arrangement with a special angular offset on the crushing roller 1 in such a way that, viewed spatially, two opposing rows of teeth are formed, which have their apex in the region of the central toothed ring 7 of the crushing roller 1.
  • the opposite corresponding crushing roller 2 is designed with the same tooth arrangement, seen over the length of the roller, the rows of teeth 6, 6 '(imaginary connecting lines) having their apex in the area of the associated central toothed ring 7'.
  • an opposite arrow shape AB; CD is thus formed, which divides the entire roller length into two uniform regions, which is illustrated in more detail in FIGS. 7 to 11 , In Figures 1 and 2, the arrows thus formed are directed towards each other.
  • the imaginary connecting lines 5, 5 ', 6, 6' are rectilinear, with curved configurations also being included in the protected area (FIG. 17) without leaving the arrow shape.
  • Figures 3 and 4 show an alternative to Figures 1 and 2, wherein the imaginary connecting lines 5,5 'and 6,6' are also provided to each other in such a way that arrows AB; CD pointing away from each other are formed.
  • the structure of the crow tooth groups A, B, C, D is analogous to that according to. Figures 1 and 2 to see.
  • FIG. 5 shows a plan view of a multi-roll crusher 10 according to FIGS. 1 and 2.
  • the same components are provided with the same reference numerals.
  • the crushing rollers 1, 2 can be driven in opposite directions to one another (see arrows). Toothed rings 12, 13 can be seen on which the crushing teeth 3, 4 are interchangeably fastened.
  • FIG. 5 is a snapshot of continuously repeating crushing chambers lying one behind the other, the primary crushing chamber B1 being recognizable in this example, formed by the imaginary connecting line 5, 6 running along the crushing teeth 3, 4.
  • FIG. 6 shows a side view of the multi-roller crusher 10, wherein the toothed rings 12, 13 carrying the crushing teeth 3, 4 can be seen with the crushing teeth 3, 4, which are offset with respect to one another in the longitudinal direction of the crushing rollers 1, 2.
  • the housing 11 surrounding the crushing rollers 1, 2 can also be seen.
  • Each crushing roller 1, 2 carries, in this example, 4 crushing teeth 3, 4 per toothed ring 12, 13, so that this is shown in FIGS. 1/2; 3/4 arrow-shaped profile results.
  • FIGS. 7 to 9 show snapshots of the multi-roller crusher 10 with arrow-shaped tooth arrangement in different perspective views.
  • the two crushing rollers 1, 2, the toothed rings 12, 13 located thereon and the crushing teeth 3, 3 ', 4, 4' provided thereon can be seen.
  • the crushing rollers 1, 2 are arranged inside the housing 11, the crushing teeth 3, 3 ', 4, 4' being able to be passed between the housings 14, 15.
  • the formations 14, 15 have a special shape and are comb-like. They have the task of directly redirecting the material fed to the crushing chamber towards the central crushing gap without the material being raised in countercurrent.
  • the size to be assigned to the crushing rooms B1, B2, B3 can be recognized by the imaginary connecting lines 5, 5 ', 6,6' and - as already mentioned - only represents a snapshot.
  • FIG. 7 shows an open roll surface formation, ie a deep three-dimensional trough B1 for receiving large chunks of material. Due to the arrow-shaped arrangement of the crushing teeth 3, 3 ', 4, 4' in connection with the current roller positioning (grip position), elongated chunks of material can lie in the trough B1, which deepens towards the center over the entire length of the roller. A high size reduction effect is achieved by the double-sided free cutting of the middle corresponding pair of teeth 7, 7 'of both crushing rollers 1, 2. The pulling-in behavior is more favorable the less the pair of teeth 7,7 'is disturbed by neighboring teeth 3,3', 4,4 '.
  • FIGS. 10 and 11 show, as schematic diagrams, an alternative embodiment of tooth groups A, B, C, D in the area of crushing rollers 1, 2 and their processing 1 ', 2'.
  • FIG. 1 1 shows tooth groups AB lying one behind the other; breaking teeth 3, 3 ', 4,4' forming CD, the imaginary connecting lines 5, 5 ', 6, 6' running towards one another, but not an ideal arrow but an offset arrow shape ,
  • the imaginary connecting lines 5, 5 ', 6, 6' run at different angles of inclination to one another.
  • the result is a contour which is approximately comparable with FIGS. 1 and 2, with an alternative arrangement to FIGS. 3 and 4 also being conceivable for the breaking teeth 3, 3 ', 4, 4'.
  • FIGS. 12-14 Further snapshots, based on FIGS. 10 and 11, are shown in FIGS. 12-14.
  • the constant modification of the crushing spaces B2, B3 which form one behind the other can be seen, the same components also being provided with the same reference symbols here.
  • Figures 1 to 14 should be able to drive the crushing rollers 1, 2 synchronously, each crushing roller 1, 2 having linked drive means, not shown, such as gears, belts or the like.
  • FIG. 15 shows the development 1 ', 2' of an arrow-shaped tooth arrangement with an even number of toothed rings and different gradients or inclination angles of the imaginary connecting lines 5, 5 ', 6, 6' of the individual crow tooth groups AB, CD.
  • the lines 5,5 ', 6,6' connecting the breaking teeth 3,3 ', 4,4' to each other correspond approximately to this illustration in FIG. 2.
  • FIG. 16 shows the development 1 ′, 2 ′ of an arrow-shaped tooth arrangement with an even number of toothed rings and the same gradients or inclination angles of the imaginary connecting lines 5, 5 ′, 6,6 ′ and corresponds approximately to that according to FIG. 2.
  • FIG. 17 shows the development 1 ', 2' of the crushing teeth 3,3 ', 4,4' arranged on a curve segment (imaginary connecting line 5,5 ', 6, 6') as an alternative to FIGS. 2, 4, 15 and 16 ,
  • FIGS. 18 and 19 form snapshots during asynchronous operation of the crushing rollers 1, 2.
  • the crushing rollers 1, 2 have their own drive means, not shown, such as gears.
  • the setting of the differential speed of the two crushing rollers 1, 2 can be controlled, for example, by means of a frequency converter.
  • the primary crushing chamber B2 can be seen.
  • a secondary crushing chamber B4 which forms when the primary crushed material is further drawn into the narrowing crushing gap of the counter-rotating rotating rollers 1, 2.
  • a uniformly progressive size reduction is achieved in the maximum of three stress zones (primary, secondary and possibly tertiary size reduction), whereby the crushing roller length is divided into areas in which, viewed in the circumferential direction, the primary (B1-B3), secondary (B4) and if necessary tertiary comminution takes place.
  • the transitions are fluid here. Since the greatest size reduction forces occur during the primary size reduction, the size reduction torques installed can be lower, since a concentration of the forces on a few tooth pairs 3, 4, 3 ', 4' in use is seen. The entire machine elements, especially the drive, are stressed more gently with lower impact loads. The dynamics of the load collective are evened out.
  • the gap width as the defined smallest distance between the roller surfaces and the tooth spacing between each other can be much larger than with conventional roller crushers to increase the desired final grain size to back up.
  • Material transport on the crushing rollers ie the generation of axial force components on the material, especially large chunks of material to avoid furrowing and, as a result, large pieces of material.
  • the material always keeps moving until there is a suitable feed position and roller position.
  • the grain analysis of the final grain can be set.
  • the axial angular misalignment of the toothed rings 12, 13 determines the slope of the opposite connection lines 5,5 ', 6,6' and is matched to the circumferential distribution, i.e. Number of crusher teeth 3.3 ', 4.4'.
  • Optimal is an arrangement that runs continuously, i.e. after passing through the first arrow, the middle pair of teeth 7, 7 'engages as the start of the following arrow in order to ensure a continuous breaking operation.
  • the oppositely offset arrow shape described in FIGS. 10 and 11 differs from that of the arrow shapes mentioned in FIGS. 1 to 4 in such a way that the feed areas B2, B3 that form when Combing the counter-rotating crushing rollers 1, 2 does not form at the same time, but one after the other, ie when one roller half has passed through the primary feed region B2, the other roller half is continuously engaged.
  • the goal of a continuous shredding process / force concentration can be achieved even with small roller lengths with a small number of teeth per circumference.
  • the gradient of the imaginary connecting lines 5,5 ', 6,6' can be reduced by half compared to the arrangement shown in FIGS. 1 to 4. As a result, larger catchment areas B2, B3 can be formed.
  • Both arrangements require a bilateral distribution function from the center of the crushing chamber to utilize the entire width of the roller, especially for the larger chunks of material due to axial force components.
  • the material is fed to the multi-roll crusher in a normally controlled manner via a feed conveyor, the feed direction being transverse to the longitudinal direction of the roll.
  • the point of impact of the discharge parabola is provided between the counter-rotating crushing rollers 1, 2 as specifically as possible.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)
  • Crushing And Pulverization Processes (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)

Abstract

The invention relates to a multi-roller crusher for the comminuting of mineral mill-feed, whereby the crushing roll are provided with crushing teeth, extending in the circumferential and longitudinal axial directions. Viewed in plan, the crushing teeth are arranged on each crushing roller such that several serial crushing teeth groups are formed behind each other, the imagined connection lines of which run successively at an inclined angle to the plan (1',2') of each crushing roller outer edge in the direction of the crushing roller centre.

Description

Mehrwalzenbrecher More roll crusher
Die Erfindung betrifft einen Mehrwalzenbrecher für die Zerkleinerung mineralischen Brechgutes, wobei die Brechwalzen mit radial vorstehenden, sich sowohl in Umfangs- als auch in Achslängsrichtung erstreckenden Brechzähnen ausgestattet sind.The invention relates to a multi-roller crusher for comminuting mineral crushed material, the crushing rollers being equipped with radially protruding crushing teeth extending both in the circumferential and in the longitudinal direction of the axis.
Die praktisch möglichen Zerkleinerungsmethoden unterscheiden sich durch die Art der Beanspruchung bzw. Deformation der zu zerkleinernden Teilchen im Brechraum. Bei der Beanspruchung der Teilchen zwischen zwei Walzenoberflächen, werden in den Teilchen Druck-, Scher- und Zugspannungen erzeugt. Die Ausführung der Walzenoberfläche sowie die Rotationsgeschwindigkeit bestimmen die Art der Beanspruchung und Intensität.The practically possible crushing methods differ in the type of stress or deformation of the particles to be crushed in the crushing chamber. When the particles are stressed between two roller surfaces, compressive, shear and tensile stresses are generated in the particles. The design of the roller surface and the speed of rotation determine the type of stress and intensity.
In der US-A 3,240,436 ist eine Brecheinrichtung für Feststoffe beschrieben. Als Feststoffe werden hierbei Glasartikel, wie Fernsehröhren oder dergleichen, angesehen.US Pat. No. 3,240,436 describes a crushing device for solids. Glass articles such as television tubes or the like are regarded as solids.
Die gegenläufig rotierenden Brechwalzen werden über einen gemeinsamen Antrieb synchron angetrieben und weisen in Umfangs- und Achslängsrichtung angeordnete Brechzähne auf, die in Form von Zahnringen vorgesehen sind. Der Querschnitt durch eine jede Brechwalze zeigt, daß eine Vielzahl von Brechzähnen je Zahnring gegeben ist, so daß im Bereich der miteinander kämmenden einzelnen Brechzähne der beiden Brechwalzen verhältnismäßig kleine Brechräume im Einzugsbereich oberhalb der Brechwalzen gebildet werden. Dargelegt wird, daß auch größere Glasartikel von den Zähnen erfasst und im Rahmen eines ersten Brechvorganges vorzerkleinert werden. Im Verlauf des sich weiter reduzierenden Brechspaltes der gegenläufig rotierenden Brechwalzen, findet eine zweite Nachzerkleinerung statt. Die EP-B 0 167 178 beschreibt einen Mineralbrecher mit zwei Brechwalzen, die jeweils eine Anzahl von radial von der Walze abstehenden Mineralbrecherzähnen aufweisen, wobei die Zähne an jeder Walze in umfangsmäßig verlaufenden, axial längs der Walze auf Abstände verteilten Gruppen angeordnet sind, die umfangsmäßig verlaufenden Gruppen von Zähnen an einer Walze so angeordnet sind, daß sie sich zwischen benachbarten umfangsmäßig verlaufenden Gruppen von Zähnen an der anderen Walze befinden und axial von diesen beabstandet sind, so daß bei der gegenläufigen Drehung der Walzen die Zähne der einzelnen Gruppe zwischen zwei axial beabstandeten Zähnen in benachbarten Gruppe von Zähnen an der anderen Walze hindurchlaufen und dabei Mineralklumpen zwischen sich erfassen und das Auf- oder Zerbrechen derselben bewirken. Die Zähne einer jeden Walze sind relativ zueinander so angeordnet und von einer Größe und Form, daß sie einer Reihe von diskreten umfangsmäßig beabstandeten spiraligen oder wendeiförmigen, längs der Walze verlaufenden Ausbildungen festlegen. Eine jede Walze beinhaltet somit von einer Strinfläche, sich in Richtung der anderen Stirnfläche erstreckende sprialartig ausgebildete Zahnanordnungen, wobei die Spiralform gleich oder gegensinnig ausgebildet sein kann. Sinn und Zweck der spiral- oder wendelartigen Ausgestaltung der Brechzähne sind darin begründet, das zu zerkleinernde Material in Längsrichtung der Brechwalzen zu transportieren und auf dem Transportweg zu zerkleinern. Eine gleichsinnige Anordnung der spiraligen oder wendeiförmigen Zahnausbildung würde jedoch hier keinen Sinn ergeben, da kein definierter Transport stattfinden kann. Dies ist lediglich bei gegensinniger Anordnung möglich.The counter-rotating crushing rollers are driven synchronously by a common drive and have crushing teeth arranged in the circumferential and longitudinal directions, which are provided in the form of toothed rings. The cross section through each crushing roller shows that there are a large number of crushing teeth per toothed ring, so that relatively small crushing spaces are formed in the feed area above the crushing rollers in the area of the meshing individual crushing teeth of the two crushing rollers. It is shown that even larger glass articles are gripped by the teeth and pre-crushed in the course of a first breaking process. In the course of the further reducing crushing gap of the counter-rotating crushing rollers, a second post-shredding takes place. EP-B 0 167 178 describes a mineral crusher with two crushing rollers, each of which has a number of mineral crusher teeth protruding radially from the roller, the teeth on each roller being arranged in circumferential groups that are circumferentially spaced axially along the roller extending groups of teeth on one roller are arranged so that they are located between adjacent circumferential groups of teeth on the other roller and are axially spaced therefrom, so that when the rollers rotate in opposite directions, the teeth of the individual group between two axially spaced apart Pass teeth in adjacent group of teeth on the other roller, catching lumps of mineral between them and causing them to break or break. The teeth of each roller are arranged relative to one another and are sized and shaped to define a series of discrete circumferentially spaced spiral or helical configurations along the roller. Each roller thus contains, from one line surface, spiral-shaped tooth arrangements which extend in the direction of the other end surface, it being possible for the spiral shape to be designed in the same or in opposite directions. The purpose of the spiral or helical configuration of the crushing teeth is based on transporting the material to be shredded in the longitudinal direction of the crushing rollers and comminuting it on the transport path. However, arranging the spiral or helical tooth formation in the same direction would make no sense here, since no defined transport can take place. This is only possible if they are arranged in opposite directions.
Ein derartig ausgebildeter Mineralbrecher weist je Zahnring relativ wenig Zähne, in Umfangsrichtung gesehen, auf, so daß bei gegenläufig rotierenden Walzen bereits ein größerer Brechraum gebildet wird, der zur Zerkleinerung auch größeren Stückgutes dient. Nachteil dieses Mineralbrechers ist es jedoch, daß das zu brechende Gut für die Ausnutzung des Transporteffektes im wesentlichen stirnseitig aufgegeben werden muß, wodurch - auch durch den Transport desselben in Längsrichtung der Walzen gesehen - sich unterschiedliche Verschleißzustände einstellen.A mineral crusher designed in this way has relatively few teeth per toothed ring, as seen in the circumferential direction, so that with counter-rotating rollers a larger crushing space is already formed, which is also used to comminute larger items. However, the disadvantage of this mineral crusher is that the material to be crushed for the utilization of the transport effect essentially has to be abandoned on the end face, as a result of which different wear states occur, even when seen in the longitudinal direction of the rollers.
Bei nicht stirnseitiger Aufgabe würde zwar auch ein Transport stattfinden, der jedoch nicht optimal und Undefiniert erfolgt.If the task was not on the face side, a transport would also take place, but this is not optimal and undefined.
Der Erfindungsgegenstand bezieht sich auf einen Stand der Technik, wie er durch die EP 0 167 178 gebildet wird, nämlich einen langsam laufenden Doppelwalzenbrecher. Derartige Maschinen werden sowohl für die Zerkleinerung von mittelhartem Gestein, wie auch für zur Anbackung neigenden Materialien eingesetzt, daß heißt Braun- und Steinkohle, Kalkstein, Tonmerkel und ähnliche Rohstoffe. Die parallel angeordneten, gegenläufige drehenden Brechwalzen sind - wie im gattungsbildenden Teil des ersten Patentanspruches angesprochen - mit Brechzähnen ausgestattet, deren Größe, Form und Konfiguration im Zusammenwirken beider Walzen einen Brechraum definieren, der die geforderte Qualität der Austragskörnung und die Durchsatzleistung bei der Zerkleinerung gewährleisten.The subject of the invention relates to a state of the art as it is formed by EP 0 167 178, namely a slow-running double-roller crusher. Such machines are used both for the crushing of medium-hard rock, as well as for materials that tend to cake, that is, lignite and hard coal, limestone, clay markers and similar raw materials. The parallel, counter-rotating rotating crushing rollers are - as mentioned in the generic part of the first claim - equipped with crushing teeth, the size, shape and configuration of which, in the interaction of the two rollers, define a crushing chamber that guarantees the required quality of the discharge granulate and the throughput rate for the size reduction.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den im gattungsbildenden Teil des ersten Patentanspruches beschriebenen Mehrwalzenbrecher dahingehend zu optimieren, daß durch Bildung gleichzeitig wirksamer Primärbrechräume, im Gegensatz zur EP 0 167 178 auch wesentlich mehr grobkörniger Anteile parallel und effektiv in geringerer Zeit zerkleinert werden können, um damit eine Vergrößerung der effektiven Zerkleinerungsleistung zu erreichen. Der Verschleiß soll sich, über die Standzeit des Mehrwalzenbrechers gesehen, über die Walzenlänge gleichmäßig einstellen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß, in der Draufsicht auf die Abwicklung einer jeden Brechwalze gesehen, die Brechzähne so angeordnet sind, daß sie mehrere hintereinander liegende Brechzahngruppen bilden, deren gedachte Verbindungslinien unter einem vorgebbaren Neigungswinkel, bezogen auf die Abwicklung, von der jeweiligen Brechwalzenaußenkante in Richtung der Walzenmitte aufeinander zu verlaufen.The invention has for its object to optimize the multi-roll crusher described in the generic part of the first claim so that by forming simultaneously effective primary crushing chambers, in contrast to EP 0 167 178, significantly more coarse-grained fractions can be shredded in parallel and effectively in less time to achieve an increase in the effective shredding capacity. The wear should, over the service life of the multi-roller crusher, be evenly adjusted over the roller length. This object is achieved in that, seen in plan view of the development of each crushing roller, the crushing teeth are arranged in such a way that they form several successive groups of crushing teeth, the imaginary connecting lines of which at a predeterminable angle of inclination, based on the development, of the respective crushing roller outer edge to run towards each other in the direction of the center of the roller.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Advantageous further developments of the subject matter of the invention can be found in the subclaims.
Der Erfindungsgegenstand betrifft somit eine Zerkleinerungsmaschine, bei der die Brechwalzen mit wenigen großen Zahnausbildungen, über den Umfang gesehen, ausgestattet sind. Das Verhältnis des Walzenaußendurchmessers zur Zahnhöhe soll hierbei kleiner als 5 zu 1 sein, wobei die Zähnezahl, in Umfangsrichtung einer jeden Brechwalze gesehen gering sein soll, z.B. auf neun Zähne beschränkt ist.The subject matter of the invention thus relates to a comminution machine in which the crushing rollers are equipped with a few large tooth formations, seen over the circumference. The ratio of the roller outer diameter to the tooth height should be less than 5 to 1, the number of teeth, viewed in the circumferential direction of each crushing roller, should be small, e.g. is limited to nine teeth.
Je weniger Zähne über den Umfang bei gleichem Mittenabstand und Außendurchmesser der Brechwalzen vorliegen und je geringer die Umfangsgeschwindigkeit und damit die Zahneingriffsfrequenz ist, desto agressiver wirkt die Walzenoberfläche auf das Aufgabegut, was einen effektiven Materialeinzug gewährleistet. Infolge der geringen Grunddurchmesser der Brechwalzen im Verhältnis zum Mittenabstand, der Zahnhöhe und einer axialen Zahnteilung, ergeben sich bei einer solchen Brechraumausführung relativ große Freiräume zwischen den benachbarten und gegenüberliegenden Brechzähnen im Bereich zwischen den Brechwalzen. Insbesondere durch die aufeinander zugerichtete Pfeilform ergeben sich, in Walzenlängsrichtung gesehen, zwei hintereinander liegende etwa gleich große primäre Brechräume. Als primäre Brechräume sieht der Fachmann die kontinuierliche Ausbildung von tiefen dreidimensionalen Mulden zum Eindringen großer Materialbrocken auf den Walzenoberflächen an.The fewer teeth over the circumference with the same center distance and outer diameter of the crushing rollers and the lower the peripheral speed and thus the meshing frequency, the more aggressive the roller surface acts on the feed material, which ensures effective material intake. As a result of the small basic diameter of the crushing rollers in relation to the center distance, the tooth height and an axial tooth pitch, there is relatively large free space between the adjacent and opposite crushing teeth in the area between the crushing rollers. In particular, the arrow shape directed towards one another, seen in the longitudinal direction of the roll, results in two primary crushing chambers of approximately the same size lying behind one another. The person skilled in the art sees this as the primary crushing chamber continuous formation of deep three-dimensional troughs for the penetration of large chunks of material on the roller surfaces.
Der eigentliche Zerkleinerungsvorgang der größeren Materialbrocken beginnt in diesem Fall mit einem positiven Materialeinzug. Er ist dadurch gekennzeichnet, daß die Materialbrocken zwischen zwei oder mehreren korrespondierenden Brechzähnen der Brechwalzen erfasst werden und eine erste Größenreduktion erfahren. Bei weiterer Rotation der Brechwalzen erfolgt durch das Kämmen der korrespondierenden Zahnanordnungen die Ausbildung von sekundären Brechräumen, in denen das vorgebrochene oder kleinere Material eingeklemmt wird und in Teilbereichen auf Biegung und Scherung beansprucht wird. Die Zerkleinerung findet dabei zwischen Brechzähnen- und Grunddurchmesser der Brechwalzen, bzw. zwischen Zahnfront und Zahnrücken der gegenüberliegenden Brechwalze statt.In this case, the actual shredding process of the larger chunks of material begins with a positive material intake. It is characterized in that the chunks of material between two or more corresponding breaking teeth of the crushing rollers are grasped and undergo a first size reduction. With further rotation of the crushing rollers, the combing of the corresponding tooth arrangements results in the formation of secondary crushing chambers, in which the pre-broken or smaller material is clamped and in some areas subjected to bending and shear. The crushing takes place between the crushing teeth and the base diameter of the crushing rollers or between the tooth front and tooth back of the opposing crushing roller.
Insofern ist die Art der Zerkleinerung analog zu derjenigen in der EP 0 167 178 beschrieben anzusehen. Abweichend zu dem Stand der Technik werden im Sinne von Momentaufnahme, jedoch, über die Walzenlänge gesehen, entweder gleichzeitig hintereinander liegende oder sich ständig neu bildende große Einzugsbereiche erzeugt, so daß hier ein wesentlich höherer Grobanteil, als bei dem Stand der Technik, vorzerkleinert werden kann, was die effektive Zerkleinerungsleistung beträchtlich erhöht. Da, abweichend zum Stand der Technik, nun ein beidseitiger Materialtransport gegeben ist, kann die Aufgabe des Brechgutes zentral von oben, daß heißt unmittelbar in die sich bildenden größeren Brechbereiche hinein erfolgen. Der Verschleiß des erfindungsgemäßen Mehrwalzenbrechers ist gegenüber dem Stand der Technik über seine Länge gesehen wesentlich gleichmäßiger, wodurch auch die Standzeit erhöht werden kann. Zusätzlich kann optional eine Nachzerkleinerung unterhalb des mittleren Brechspaltes erfolgen, indem ein an sich bekannter Brechbalken angeordnet wird, der die Funktion eines Ambosses oder Kammes vereint.In this respect, the type of comminution is to be viewed analogously to that described in EP 0 167 178. Deviating from the prior art, in terms of snapshots, however, when viewed over the length of the roll, either large successive feed areas lying behind one another or constantly being formed are generated, so that a much higher coarse fraction than in the prior art can be pre-shredded , which significantly increases the effective shredding performance. Since, contrary to the state of the art, material is now transported on both sides, the material to be crushed can be fed centrally from above, that is to say directly into the larger crushing areas which are formed. The wear of the multi-roll crusher according to the invention is considerably more uniform over its length compared to the prior art, as a result of which the service life can also be increased. In addition, a secondary crushing can optionally be carried out below the central crushing gap by arranging a crushing bar known per se, which combines the function of an anvil or comb.
Wesentliche Faktoren für eine effektive Zerkleinerungsarbeit bei hoher Durchsatzleistung durch Reduzierung der Zerkleinerungzeit für große Materialbrocken, werden in folgenden Punkten gesehenEssential factors for an effective shredding work with a high throughput capacity by reducing the shredding time for large chunks of material are seen in the following points
Umfangsgeschwindigkeit Zahnkonfiguration oder Verteilung Zahnanordnung Rotor PositionierungPeripheral speed tooth configuration or distribution tooth arrangement rotor positioning
In der abgewickelten Form weisen die hintereinander liegenden Brechzahngruppen, als gedachte Verbindungslinien, Geraden oder Kurven vorgebbarer Krümmung auf. Wesentlicher Unterschied gegenüber dem Stand der Technik gem. EP 0 167 178 ist jedoch, daß je Brechwalze aufeinander zu verlaufende Brechzahngruppen gebildet werden, die im Idealfall, daß heißt bei geradlinig verlaufender gedachter Verbindungslinie, aufeinander zu oder voneinander weg weisende Pfeile ergeben.In the developed form, the groups of crushing teeth lying one behind the other, as imaginary connecting lines, straight lines or curves, have curvatures which can be predetermined. Significant difference compared to the prior art acc. EP 0 167 178 is, however, that crushing tooth groups which run towards one another are formed for each crushing roller and which, in the ideal case, that is to say with an imaginary connecting line running in a straight line, result in arrows pointing towards or away from one another.
Die gleichmäßigen Brechzahnausbildungen über den Umfang (Zahnring), sind bei dem erfindungsgemäßen Mehrwalzenbrecher, axial mit einem speziellen Winkelversatz auf einer Brechwalze zueinander angeordnet, so daß sich räumlich betrachtet, zwei gegensinnige Zahnreihen ausbilden, die bei ungerader Anzahl von Zahnringen ihren Scheitelpunkt im Bereich des mittleren Zahnringes einer jeden Brechwalze besitzen. Bei gerader Anzahl von Zahnringen existiert kein mittlerer Zahnring, so daß der Scheitelpunkt sich andersartig einstellen wird. Die gegenüberliegende korrespondierende Brechwalze ist mit der gleichen Zahnanordnung, über ihre Länge gesehen, ausgestattet. In der Draufsicht auf die im Betrieb befindlichen Brechwalzen bildet sich so eine gegensinnig verlaufende Pfeilform aus, die die gesamte Walzenlänge in zwei etwa gleich große Bereiche unterteilt.In the multi-roller crusher according to the invention, the uniform crushing tooth formations over the circumference (toothed ring) are arranged axially with a special angular offset on a crushing roller, so that spatially, two rows of teeth form in opposite directions, which with an odd number of toothed rings have their apex in the area of the middle Have toothed ring of each crushing roller. If the number of toothed rings is even, there is no middle toothed ring, so that the apex will adjust differently. The opposite corresponding crushing roller is equipped with the same tooth arrangement, seen over its length. The top view of the crushing rollers in operation thus form an arrow shape which runs in opposite directions and divides the entire roller length into two areas of approximately the same size.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung kann vorsehen, daß die gedachten Verbindungslinien der Brechzähne einer jeden Brechwalze unter einem entsprechendem Versatz zueinander vorgesehen sind. Bei dieser speziellen Anordnung sind die gleichmäßigen Brechzahnausbildungen über den Umfang (Zahnring), axial mit einem speziellen Winkelversatz auf einer Brechwalze zueinander angeordnet, in der Art, daß sich räumlich betrachtet zwei gegensinnige Zahnreihen ausbilden, die um einen vorgebbaren Winkel der Umfangsteilung versetzt zueinander verlaufen. Die gegenüberliegende korrespondierende Walze ist mit der gleichen Zahnanordnung, über die Walzenlänge gesehen, ausgestattet. Im praktischen Einsatz bildet sich, in Draufsicht auf die Brechwalzen gesehen, so eine versetzte gegensinnige Pfeilform aus, die die gesamte Walzenlänge in zwei etwa gleichmäßige Bereiche unterteilt.A further embodiment of the invention can provide that the imaginary connecting lines of the crushing teeth of each crushing roller are provided with a corresponding offset to one another. In this special arrangement, the uniform crushing tooth formations over the circumference (toothed ring) are arranged axially with a special angular offset on a crushing roller, in such a way that, spatially viewed, two opposing rows of teeth are formed, which are offset from one another by a predeterminable angle of the circumferential pitch. The opposite corresponding roller is equipped with the same tooth arrangement, seen over the length of the roller. In practical use, seen in a top view of the crushing rollers, an offset arrow shape is formed which divides the entire roller length into two approximately uniform areas.
Diese Anordnung unterscheidet sich von der zuerst genannten Anordnung dadurch, daß die sich im Betriebszustand bildenden Einzugsbereiche beim Kämmen der gegenläufigen rotierenden Brechwalzen nicht gleichzeitig ausbilden, sondern nacheinander. Durch diese Ausgestaltungsform kann das Ziel eines kontinuierlichen Zerkleinerungsvorganges/Kraftkonzentration auch bei kleinen Brechwalzenlängen mit geringer Zähneanzahl/Umfang umgesetzt werden.This arrangement differs from the first-mentioned arrangement in that the draw-in areas which are formed in the operating state do not form simultaneously when combing the opposing rotating crushing rollers, but in succession. With this embodiment, the goal of a continuous shredding process / force concentration can be implemented even with small crushing roller lengths with a small number of teeth / circumference.
Abweichend vom Stand der Technik erfolgt bei der Pfeilanordnung somit eine kontinuierliche Ausbildung mehrerer tiefer, dreidimensionaler primärer Brechräume zum gleichzeitigen Eindringen von großen Materialbrocken. Zur Ausbildung von Primärbrechräumen sind etwa synchron umlaufende Brechwalzen vorteilhaft. Dies erfolgt durch mechanische Kopplung der Brechwalzen, ist jedoch als aufwendig anzusehen, da das Brechergehäuse dem Getriebegehäuse entspricht. Dabei kann ein Doppel- oder ein Einzelantrieb eingesetzt werden. Um diesen etwa synchronen Walzenumlauf ohne mechanische Verbindung zu realisieren, besteht die Möglichkeit, beide Walzen mit eigenen Antriebsmitteln auszustatten und beispielsweise mit einer Master- Slave-Steuerung zu versehen, die ein genaues Walzentiming ermöglicht.Deviating from the prior art, the arrow arrangement thus continuously forms several deep, three-dimensional primary crushing chambers for the simultaneous penetration of large chunks of material. For the formation of primary crushing chambers, roughly synchronously rotating crushing rollers are advantageous. This is done by mechanical coupling of the crushing rollers, but is to be regarded as complex, since the crusher housing corresponds to the gear housing. A double or a single drive can be used. In order to implement this, for example, synchronous roller circulation without a mechanical connection, there is the option of equipping both rollers with their own drive means and, for example, of providing them with a master-slave control which enables precise roller timing.
Ein weiterer Parameter zur Optimierung der Primärbrechraum-Ausgestaltung wird darin gesehen, die Brechwalzen asychron anzutreiben. Dabei kann einer jeden Brechwalze ein eigener Antrieb zugeordnet sein oder auch ein Einzelantrieb mit mechanischem Untersetzungsgetriebe verwendet werden. Die optimale Differenzgeschwindigkeit der Brechwalzen für eine hohe Häufigkeit der Ausbildung von Primärbrechräumen kann beispielsweise über einen Frequenzumrichter oder Hydraulikmotor gesteuert bzw. geregelt werden. Die optimale Differenzgeschwindigkeit hängt hierbei ab von der verfahrenstechnischen Aufgabenstellung und der Anzahl der Zähne über den Umfang.Another parameter for optimizing the primary crushing chamber configuration is seen in driving the crushing rollers asynchronously. Each crushing roller can be assigned its own drive, or an individual drive with a mechanical reduction gear can be used. The optimum differential speed of the crushing rollers for a high frequency of primary crushing chamber formation can be controlled or regulated, for example, by means of a frequency converter or hydraulic motor. The optimal differential speed depends on the process engineering task and the number of teeth over the circumference.
Sowohl bei der idealisierten Pfeilform als auch bei den versetzt zueinander vorgesehenen Brechzahngruppen, erfolgt eine beidseitige Verteilungsfunktion aus der Brechraummitte zur Ausnutzung der gesamten Brechwalzenbreite, speziell für die größeren Materialbrocken durch axiale Kraftkomponenten. Das Material wird der Zerkleinerungsmaschine kontrolliert über einen Aufgabeförderer zugeführt, wobei die Zuführrichtung quer zur Walzenlängsrichtung erfolgen kann. Der Auftreffpunkt der Abwurfparabel kann möglichst zielgerichtet zwischen die gegenläufig rotierenden Brechwalzen eingestellt werden. Diese Anordnung vermeidet ein energie- und verschleißintensives Umlenken und Heben des Materialstromes. Speziell die Feinanteile im Aufgabematerial können durch die Nutzung einer möglichst großen Durchtrittsebene über die Walzenlänge direkt und mit möglichst geringem Widerstand und Verweilzeit durchgesetzt werden.Both with the idealized arrow shape and the staggered groups of crushing teeth, there is a two-sided distribution function from the center of the crushing chamber to utilize the entire width of the crushing roller, especially for the larger chunks of material due to axial force components. The material is fed to the shredding machine in a controlled manner via a feed conveyor, the feed direction being transverse to the longitudinal direction of the roll. The point of impact of the discharge parabola can be set as precisely as possible between the counter-rotating crushing rollers. This arrangement avoids energy-intensive and wear-intensive deflection and lifting of the material flow. Especially the Fine particles in the feed material can be achieved directly and with as little resistance and dwell time as possible by using the largest possible passage level over the roller length.
Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigenThe subject matter of the invention is illustrated in the drawing using an exemplary embodiment and is described as follows. Show it
Figuren 1 und 2 Prinzipskizzen von gegensinnig rotierenden Brechwalzen eines nicht näher dargestellten Mehrwalzenbrechers sowie deren AbwicklungenFigures 1 and 2 sketches of oppositely rotating crushing rollers of a multi-roll crusher, not shown, and their developments
Figuren 3 und 4 Prinzipskizzen alternativer Ausgestaltungen vonFigures 3 and 4 sketches of alternative embodiments of
Brechwalzen sowie deren AbwicklungenCrushing rollers and their developments
Figur 5 Draufsicht auf die Brechwalzen gem. Fig. 1 und 2 im EinbauzustandFigure 5 top view of the crushing rollers acc. 1 and 2 in the installed state
Figur 6 Seitenansicht der Brechwalzen gem. Fig. 1 und 2 im EinbauszustandFigure 6 side view of the crushing rollers acc. 1 and 2 in the installed state
Figuren 7 bis 9 Unterschiedliche Momentaufnahmen zur Erzeugung vergrößerter hintereinander liegender Brechraumbereiche in verschiedenen räumlichen Darstellungen (gemäß Figuren 1 und 2)FIGS. 7 to 9 different snapshots for generating enlarged crushing area regions one behind the other in different spatial representations (according to FIGS. 1 and 2)
Figuren 10 und 1 1 Prinzipskizzen von zu Figuren 1 bis 4 alternativenFigures 10 and 1 1 schematic diagrams of alternative to Figures 1 to 4
Zahnanordnungen an BrechwalzenTooth arrangements on crushing rollers
Figuren 12 bis 14 Unterschiedliche Momentaufnahmen zur Erzeugung vergrößerter hintereinander liegender Brechraumbereiche in verschiedenen räumlichen Darstellungen (gemäß Figuren 10 und 1 1 )FIGS. 12 to 14 Different snapshots for generating enlarged crushing area regions lying one behind the other in FIG different spatial representations (according to FIGS. 10 and 11)
Figur 15 Abwicklung einer pfeilförmigen Zahnanordnung bei einer geraden Anzahl von Zahnringen und verschiedenen SteigungenFigure 15 development of an arrow-shaped tooth arrangement with an even number of toothed rings and different pitches
Figur 16 Abwicklung eine pfeilförmigen Zahnanordnung bei einer geraden Anzahl von Zahnringen und gleicher SteigungFigure 16 development of an arrow-shaped tooth arrangement with an even number of toothed rings and the same pitch
Figur 17 Abwicklung einer kurvenartig vorgesehenenFigure 17 development of a curve-like
Zahnanordnungtooth arrangement
Figuren 18 und 19 Momentaufnahmen bei asynchronem Betrieb derFigures 18 and 19 snapshots during asynchronous operation of the
Brechwalzen unter Ausbildung primärer und sekundärer BrechräumeCrushing rollers forming primary and secondary crushing rooms
Die Figuren 1 und 2 zeigen als Prinzipskizze gegenläufig rotierende Brechwalzen 1 ,2 eines nicht weiter dargestellten Mehrwalzenbrechers. Figur 1 zeigt die Brechwalzen 1 ,2 in ihrem Normalzustand, während Figur 2 die Brechwalzen 1 ,2 in ihrer Abwicklung 1 ',2' darstellt. Die angedeuteten Punkte definieren Brechzähne 3,3', 4,4'. Sowohl aus den in Figur 1 dargestellten Brechwalzen 1 ,2 als auch in deren Abwicklungen 1 ',2' ist erkennbar, daß die die Brechzähne 3, 3', 4,4' miteinander verbindenden gedachten Linien 5,5',6;6' einer jeden Brechwalze 1 ,2 dergestalt geradlinig verlaufen, daß hintereinander liegende Pfeile gebildet werden. Die Brechzähne 3,3',4,4' einer jeden Brechwalze 1 ,2 bilden Brechzahngruppen A,B,C,D, wobei die Brechzähne 3,3',4,4' einer jeden Brechzahngruppe A,B,C,D von der jeweiligen Brechwalzenaußenkante 1 a,2a,1 b,2b, in Richtung der Brechwalzenmitte X-Y verlaufen. Die gleichmäßigen Brechzahnausbildungen über den Umfang (Zahnring) sind bei dieser Brechwalzenanordnung axial mit einem speziellen Winkelversatz auf der Brechwalze 1 zueinander dergestalt angeordnet, daß sich räumlich betrachtet zwei gegensinnige Zahnreihen ausbilden, die ihren Scheitelpunkt im Bereich des mittleren Zahnringes 7 der Brechwalze 1 besitzen. Die gegenüberliegende korrespondierende Brechwalze 2 ist mit der gleichen Zahnordnung, über die Walzenlänge gesehen, ausgebildet, wobei die Zahnreihen 6,6' (gedachte Verbindungslinien) ihren Scheitelpunkt im Bereich des zugehörigen mittleren Zahnringes 7' haben. In der Draufsicht auf die Brechwalzen 1 ,2 respektive deren Abwicklungen 1 ',2', bildet sich somit eine gegensinnige Pfeilform AB;CD aus, die die gesamte Walzenlänge in zwei gleichmäßige Bereiche unterteilt, was in den Figuren 7 bis 1 1 näher verdeutlicht wird. In den Figuren 1 und 2 sind die so gebildeten Pfeile aufeinander zu gerichtet. In den Beispielen sind die gedachten Verbindungslinien 5, 5', 6,6' geradlinig ausgebildet, wobei gekrümmte Ausbildungen vom Schutzbereich ebenfalls mit umfaßt sind (Figur 17), ohne die Pfeilform zu verlassen.Figures 1 and 2 show a schematic diagram of counter-rotating crushing rollers 1, 2 of a multi-roller crusher, not shown. Figure 1 shows the crushing rollers 1, 2 in their normal state, while Figure 2 shows the crushing rollers 1, 2 in their development 1 ', 2'. The points indicated define breaking teeth 3,3 ', 4,4'. It can be seen both from the crushing rollers 1, 2 shown in FIG. 1 and in their developments 1 ', 2' that the imaginary lines 5,5 ', 6; 6' connecting the crushing teeth 3, 3 ', 4,4' to one another of each crushing roller 1, 2 run in such a straight line that arrows lying one behind the other are formed. The crushing teeth 3,3 ', 4,4' of each crushing roller 1, 2 form crushing tooth groups A, B, C, D, the crushing teeth 3,3 ', 4,4' of each crushing tooth group A, B, C, D from of the respective outer edge of the crushing roller 1 a, 2a, 1 b, 2b, run in the direction of the center of the crushing roller XY. The uniform crow tooth formations over the circumference (Toothed ring) are arranged axially in this crushing roller arrangement with a special angular offset on the crushing roller 1 in such a way that, viewed spatially, two opposing rows of teeth are formed, which have their apex in the region of the central toothed ring 7 of the crushing roller 1. The opposite corresponding crushing roller 2 is designed with the same tooth arrangement, seen over the length of the roller, the rows of teeth 6, 6 '(imaginary connecting lines) having their apex in the area of the associated central toothed ring 7'. In the top view of the crushing rollers 1, 2 and their developments 1 ', 2', an opposite arrow shape AB; CD is thus formed, which divides the entire roller length into two uniform regions, which is illustrated in more detail in FIGS. 7 to 11 , In Figures 1 and 2, the arrows thus formed are directed towards each other. In the examples, the imaginary connecting lines 5, 5 ', 6, 6' are rectilinear, with curved configurations also being included in the protected area (FIG. 17) without leaving the arrow shape.
Die Figuren 3 und 4 zeigen eine Alternative zu den Figuren 1 und 2, wobei die gedachten Verbindungslinien 5,5' sowie 6,6' ebenfalls so zueinander vorgesehen sind, daß voneinander weg weisende Pfeile AB;CD gebildet werden. Die gleichmäßige Anordnung der Brechzähne 3,3',4,4', über den Umfang (Zahnring) gesehen, ergibt bei räumlicher Betrachtung zwei gegensinnige Zahnreihen 5, 5', 6,6', die ihre Scheitelpunkte im Bereich des mittleren Zahnringes 7,7' einer jeden Brechwalze 1 ,2 respektive deren Abwicklung 1 ',2' besitzen. Ansonsten ist der Aufbau der Brechzahngruppen A,B,C,D analog zu derjenigen gem. Figuren 1 und 2 anzusehen.Figures 3 and 4 show an alternative to Figures 1 and 2, wherein the imaginary connecting lines 5,5 'and 6,6' are also provided to each other in such a way that arrows AB; CD pointing away from each other are formed. The uniform arrangement of the crushing teeth 3,3 ', 4,4', seen over the circumference (toothed ring), results in two spatial rows 5, 5 ', 6,6', which have their apexes in the area of the central toothed ring 7, 7 'of each crushing roller 1, 2 or their processing 1', 2 '. Otherwise, the structure of the crow tooth groups A, B, C, D is analogous to that according to. Figures 1 and 2 to see.
Figur 5 zeigt eine Draufsicht auf einen Mehrwalzenbrecher 10 gemäß Figuren 1 und 2. Gleiche Bauteile werden mit gleichen Bezugszeichen versehen. Erkennbar sind die Brechwalzen 1 ,2, die innerhalb eines Gehäuses 1 1 gelagert sind. Die Brechwalzen 1 ,2 sind aufeinander zu gegenläufig antreibbar (siehe Pfeile). Erkennbar sind Zahnringe 12,13 auf welchen die Brechzähne 3,4 austauschbar befestigt sind. Figur 5 ist eine Momentaufnahme von hintereinander liegenden sich kontinuierlich wiederholenden Brechräumen, wobei in diesem Beispiel der primäre Brechraum B1 erkennbar ist, gebildet durch die entlang der Brechzähne 3,4 verlaufenden gedachten Verbindungslinie 5,6.FIG. 5 shows a plan view of a multi-roll crusher 10 according to FIGS. 1 and 2. The same components are provided with the same reference numerals. The crushing rollers 1, 2, which are mounted within a housing 11, can be seen are. The crushing rollers 1, 2 can be driven in opposite directions to one another (see arrows). Toothed rings 12, 13 can be seen on which the crushing teeth 3, 4 are interchangeably fastened. FIG. 5 is a snapshot of continuously repeating crushing chambers lying one behind the other, the primary crushing chamber B1 being recognizable in this example, formed by the imaginary connecting line 5, 6 running along the crushing teeth 3, 4.
Figur 6 zeigt eine Seitenansicht des Mehrwalzenbrechers 10, wobei die die Brechzähne 3,4 tragenden Zahnringe 12,13 mit den, in Längsrichtung der Brechwalzen 1 ,2 gesehen, versetzt zueinander vorgesehenen Brechzähnen 3,4 erkennbar sind. Ferner erkennbar ist das die Brechwalzen 1 ,2 umgebende Gehäuse 1 1 . Eine jede Brech walze 1 ,2 trägt je Zahnring 12,13 in diesem Beispiel 4 Brechzähne 3,4, so daß sich das in den Figuren 1 /2; 3/4 angeführte pfeilförmig ausgebildete Profil ergibt.FIG. 6 shows a side view of the multi-roller crusher 10, wherein the toothed rings 12, 13 carrying the crushing teeth 3, 4 can be seen with the crushing teeth 3, 4, which are offset with respect to one another in the longitudinal direction of the crushing rollers 1, 2. The housing 11 surrounding the crushing rollers 1, 2 can also be seen. Each crushing roller 1, 2 carries, in this example, 4 crushing teeth 3, 4 per toothed ring 12, 13, so that this is shown in FIGS. 1/2; 3/4 arrow-shaped profile results.
Die Figuren 7 bis 9 zeigen Momentaufnahmen des Mehrwalzenbrechers 10 mit pfeilförmiger Zahnanordnung in verschiedenen perspektivischen Darstellungen. Dies im Hinblick auf die sich ständig verändernden Brechräume B1 , B2, B3. Auch hier gelten gleiche Bezugszeichen für gleiche Bauteile. Erkennbar sind die beiden Brechwalzen 1 ,2 die darauf befindlichen Zahnringe 12,13 sowie die darauf vorgesehenen Brechzähne 3, 3', 4,4'. Die Brechwalzen 1 ,2 sind innerhalb des Gehäuses 1 1 angeordnet, wobei die Brechzähne 3,3',4,4' zwischen gehäuseseitigen Ausbildungen 14,15 hindurchführbar sind. Die Ausbildungen 14,15 haben eine spezielle Formgebung und sind kammartig ausgebildet. Sie haben die Aufgabe, das dem Brechraum zugeführte Material zum mittleren Brechspalt hin direkt umzulenken, ohne daß ein Anheben des Materials im Gegenstrom erfolgt. Weiterhin dienen sie als Uberkornvermeider, da sie in den seitlichen Bereichen eine Einhaltung des Trennkorndurchmessers gewährleisten. Zusätzlich üben sie eine Abstreiferfunktion aus, um den Raum zwischen den Zahnringen vor anbackenden Materialien zu schützen. Die den Brechräumen B1 , B2, B3 zuzuordnende Größe ist durch die gedachten Verbindungslinien 5, 5', 6,6' erkennbar und spiegelt - wie bereits angesprochen - lediglich eine Momentaufnahme dar.FIGS. 7 to 9 show snapshots of the multi-roller crusher 10 with arrow-shaped tooth arrangement in different perspective views. This with regard to the constantly changing crushing rooms B1, B2, B3. The same reference numerals apply here to the same components. The two crushing rollers 1, 2, the toothed rings 12, 13 located thereon and the crushing teeth 3, 3 ', 4, 4' provided thereon can be seen. The crushing rollers 1, 2 are arranged inside the housing 11, the crushing teeth 3, 3 ', 4, 4' being able to be passed between the housings 14, 15. The formations 14, 15 have a special shape and are comb-like. They have the task of directly redirecting the material fed to the crushing chamber towards the central crushing gap without the material being raised in countercurrent. They also serve as oversize avoids, since they ensure compliance with the separating grain diameter in the lateral areas. In addition, they perform a scraper function around the room between the toothed rings to protect against caking materials. The size to be assigned to the crushing rooms B1, B2, B3 can be recognized by the imaginary connecting lines 5, 5 ', 6,6' and - as already mentioned - only represents a snapshot.
In Figur 7 wird eine offene Walzenoberflächenausbildung dargestellt, d.h. eine tiefe dreidimensionale Mulde B1 zur Aufnahme zum Eindringen großer Materialbrocken. Durch die pfeilförmige Anordnung der Brechzähne 3,3',4,4' in Verbindung mit der gegebenen momentanen Walzenpositionierung (Gripstellung) können sich längliche Materialbrocken in die sich über die gesamte Walzenlänge zur Mitte hin vertiefenden Mulde B1 legen. Durch den beidseitigen Freischnitt des mittleren korrespondierenden Zahnpaares 7,7' beider Brechwalzen 1 ,2 wird eine hohe Zerkleinerungswirksamkeit erreicht. Das Einzugsverhalten ist günstiger, je weniger das Zahnpaar 7,7' durch benachbarte Zähne 3,3',4,4' gestört wird. Beim Stand der Technik gemäß EP 0 167 178 ist lediglich ein einseitiger Freischnitt über die Walzenlänge der Brechzähne gegeben. Bei weiterer Rotation der Brechwalzen bilden sich weitere primäre Brechräume B2, B3 (Figuren 8 und 9). Ist der Materialbrocken im primären Brechraum B1 noch nicht hinreichend zerkleinert worden, wird er in eine Zwangsposition axial nach außen gefördert, die durch die jeweiligen Gehäuse-Seitenwände sowie die Brechräume B1 , B2 und den axialen Kraftkomponenten, die die Verzahnung auf die Brocken ausüben, definiert werden. In diesen Brechräumen B2, B3 findet die weitere Primärzerkleinerung statt. Beim Stand der Technik wird durch die wendeiförmige Anordnung der Brechzähne über die Walzenlänge lediglich ein einzelner primärer Brechraum auf der Walzenoberfläche ausgebildet. Größere Materialbrocken werden somit am Ende der Brechwalzen gegenüber der stirnseitigen Aufgabe lediglich in eine Zwangsposition, gebildet durch die zugehörige Gehäuse-Seitenwand, gefördert. Infolge der Häufigkeiten der sich bildenden Primärbrechräume B1 - B3 wird der effektive Primär-Zerkleinerungsdurchsatz gegenüber dem Stand der Technik wesentlich erhöht. Das Material wird bis zur Zerkleinerung weniger transportiert, wodurch die Zerkleinerung schneller und mit geringerem Verschleiß erfolgt.FIG. 7 shows an open roll surface formation, ie a deep three-dimensional trough B1 for receiving large chunks of material. Due to the arrow-shaped arrangement of the crushing teeth 3, 3 ', 4, 4' in connection with the current roller positioning (grip position), elongated chunks of material can lie in the trough B1, which deepens towards the center over the entire length of the roller. A high size reduction effect is achieved by the double-sided free cutting of the middle corresponding pair of teeth 7, 7 'of both crushing rollers 1, 2. The pulling-in behavior is more favorable the less the pair of teeth 7,7 'is disturbed by neighboring teeth 3,3', 4,4 '. In the prior art according to EP 0 167 178 there is only a one-sided free cut over the roller length of the crushing teeth. With further rotation of the crushing rollers, further primary crushing spaces B2, B3 are formed (FIGS. 8 and 9). If the chunk of material in the primary crushing chamber B1 has not yet been sufficiently shredded, it is conveyed axially outwards into a forced position, which is defined by the respective housing side walls and the crushing chambers B1, B2 and the axial force components that exert the teeth on the chunks become. Further primary comminution takes place in these crushing rooms B2, B3. In the prior art, the helical arrangement of the crushing teeth over the roll length means that only a single primary crushing space is formed on the roll surface. Larger chunks of material are thus only conveyed into a forced position at the end of the crushing rollers in relation to the end-face task, formed by the associated housing side wall. As a result of the frequencies of the primary crushing spaces B1-B3 which are formed, the effective primary comminution throughput is compared to the prior art significantly increased. The material is transported less until it is shredded, which means that shredding takes place faster and with less wear.
Die Figuren 10 und 1 1 zeigen als Prinzipskizzen eine alternative Ausgestaltung von Zahngruppen A,B,C,D im Bereich von Brechwalzen 1 ,2 respektive deren Abwicklung 1 ',2'. Die Figur 1 1 zeigt hintereinander liegende Zahngruppen AB;CD bildende Brechzähne 3, 3', 4,4', wobei die gedachten Verbindungslinien 5, 5', 6, 6' zwar aufeinander zu verlaufen, jedoch keinen idealen Pfeil sondern eine versetzte Pfeilform ergeben. In diesem Beispiel verlaufen die gedachten Verbindungslinien 5, 5', 6, 6' mit unterschiedlichen Neigungswinkeln zueinander. Es ergibt sich eine Kontur, die etwa mit Figur 1 und 2 vergleichbar ist, wobei alternativ zu den Figuren 3 und 4 eine umgekehrte Anordnung der Brechzähne 3, 3', 4,4' ebenfalls denkbar ist.FIGS. 10 and 11 show, as schematic diagrams, an alternative embodiment of tooth groups A, B, C, D in the area of crushing rollers 1, 2 and their processing 1 ', 2'. FIG. 1 1 shows tooth groups AB lying one behind the other; breaking teeth 3, 3 ', 4,4' forming CD, the imaginary connecting lines 5, 5 ', 6, 6' running towards one another, but not an ideal arrow but an offset arrow shape , In this example, the imaginary connecting lines 5, 5 ', 6, 6' run at different angles of inclination to one another. The result is a contour which is approximately comparable with FIGS. 1 and 2, with an alternative arrangement to FIGS. 3 and 4 also being conceivable for the breaking teeth 3, 3 ', 4, 4'.
Weitere Momentaufnahmen, basierend auf den Figuren 10 und 1 1 , sind in den Figuren 12 - 14 abgebildet. Erkennbar ist die ständige Modifizierung der hintereinander sich ausbildenden Brechräume B2, B3, wobei auch hier gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.Further snapshots, based on FIGS. 10 and 11, are shown in FIGS. 12-14. The constant modification of the crushing spaces B2, B3 which form one behind the other can be seen, the same components also being provided with the same reference symbols here.
In den genannten Beispielen gem. Figuren 1 bis 14 sollen die Brechwalzen 1 ,2 synchron antreibbar sein, wobei eine jede Brechwalze 1 ,2 über nicht weiter dargestellte verknüpfte Antriebsmittel, wie beispielsweise Getriebe, Riemen oder dergleichen verfügt.In the examples mentioned. Figures 1 to 14 should be able to drive the crushing rollers 1, 2 synchronously, each crushing roller 1, 2 having linked drive means, not shown, such as gears, belts or the like.
Figur 15 zeigt die Abwicklung 1 ', 2' einer pfeilförmigen Zahnanordnung bei einer geraden Anzahl von Zahnringen und verschiedenen Steigungen bzw. Neigungswinkeln der gedachten Verbindungslinien 5, 5', 6, 6' der einzelnen Brechzahngruppen AB, CD. Mit Ausnahme der unterschiedlichen Steigungen der die Brechzähne 3,3',4,4' miteinander verbindenden Linien 5,5', 6,6' entspricht diese Darstellung in etwa der Figur 2.FIG. 15 shows the development 1 ', 2' of an arrow-shaped tooth arrangement with an even number of toothed rings and different gradients or inclination angles of the imaginary connecting lines 5, 5 ', 6, 6' of the individual crow tooth groups AB, CD. With the exception of the different gradients The lines 5,5 ', 6,6' connecting the breaking teeth 3,3 ', 4,4' to each other correspond approximately to this illustration in FIG. 2.
Figur 16 zeigt die Abwicklung 1 ',2' einer pfeilförmigen Zahnanordnung bei einer geraden Anzahl von Zahnringen und gleichen Steigungen bzw. Neigungswinkeln der gedachten Verbindungslinien 5, 5', 6,6' und entspricht in etwa derjenigen gemäß Figur 2.FIG. 16 shows the development 1 ′, 2 ′ of an arrow-shaped tooth arrangement with an even number of toothed rings and the same gradients or inclination angles of the imaginary connecting lines 5, 5 ′, 6,6 ′ and corresponds approximately to that according to FIG. 2.
Figur 17 zeigt die Abwicklung 1 ',2' der auf einem Kurvensegment (gedachte Verbindungslinie 5,5', 6, 6') angeordneten Brechzähne 3,3',4,4' als Alternative zu den Figuren 2,4,15 und 16.FIG. 17 shows the development 1 ', 2' of the crushing teeth 3,3 ', 4,4' arranged on a curve segment (imaginary connecting line 5,5 ', 6, 6') as an alternative to FIGS. 2, 4, 15 and 16 ,
Art und Anordnung der Brechzähne 3,3',4,4' auf den Brechwalzen 1 ,2 wird der Fachmann vom jeweiligen Anwendungsfall abhängig machen.The person skilled in the art will make the type and arrangement of the crushing teeth 3, 3 ', 4, 4' on the crushing rollers 1, 2 dependent on the respective application.
Die Figuren 18 und 19 bilden Momentaufnahmen bei asynchronem Betrieb der Brechwalzen 1 ,2. Die Brechwalzen 1 ,2 verfügen in diesem Beispiel über nicht weiter dargestellte eigene Antriebsmittel, wie Getriebe. Die Einstellung der Differenzgeschwindigkeit der beiden Brechwalzen 1 ,2 kann beispielsweise über einen Frequenzumrichter geregelt werden. Erkennbar ist der primäre Brechraum B2. Ferner angedeutet ist jeweils ein sekundärer Brechraum B4, der sich beim weiteren Einzug des primär gebrochenen Materiales im sich verengenden Brechspalt der gegensinnig rotierenden Brachwalzen 1 ,2 bildet.FIGS. 18 and 19 form snapshots during asynchronous operation of the crushing rollers 1, 2. In this example, the crushing rollers 1, 2 have their own drive means, not shown, such as gears. The setting of the differential speed of the two crushing rollers 1, 2 can be controlled, for example, by means of a frequency converter. The primary crushing chamber B2 can be seen. Also indicated is a secondary crushing chamber B4, which forms when the primary crushed material is further drawn into the narrowing crushing gap of the counter-rotating rotating rollers 1, 2.
Durch die erfindungsgemäße alternative Anordnung von Brechzähnen 3,3',4,4' in den gewählten Formen, werden folgende technische Vorteile erreicht:The following technical advantages are achieved by the alternative arrangement of crushing teeth 3, 3 ', 4, 4' in the selected forms according to the invention:
es findet ein unverzögerter Materialeinzug größerer Materialbrocken durch dauerhafte, kontinuierliche Bereitstellung einer oder mehrerer Einzugsmöglichkeiten B1 ,B2,B3, über die gesamte Länge der Brechwalzen 1 ,2 gesehen, statt Durch die sich kontinuierlich schließenden verengenden Brechräume B1 ,B2,B3 wird beim Kämmen der gegenläufig rotierenden Brechwalzen 1 ,2 das Material durch die Krafteinleitung über die Brechzähne 3,3',4,4' in Teilbereichen auf Biegung und Scherung beansprucht und nicht auf Druck.there is an undelayed material intake of larger chunks of material through permanent, continuous provision of one or more intake options B1, B2, B3, seen over the entire length of the crushing rollers 1, 2 Due to the continuously closing, narrowing crushing spaces B1, B2, B3, when combing the counter-rotating crushing rollers 1, 2, the material is subjected to bending and shear stress and not pressure due to the introduction of force via the crushing teeth 3,3 ', 4,4' ,
es wird eine gleichmäßige fortschreitende Zerkleinerung in den maximal drei Beanspruchungszonen (primäre, sekundäre und ggf. tertiäre Zerkleinerung) erreicht, wobei es zu einer Aufteilung der Brechwalzenlänge in Bereiche kommt, in denen, in Umfangsrichtung gesehen, die primäre (B1-B3), sekundäre (B4) und ggf. tertiäre Zerkleinerung stattfindet. Die Übergänge sind hierbei fließend. Da die größten Zerkleinerungskräfte bei der primären Größenreduktion auftreten, können die installierten Zerkleinerungsdrehmomente geringer sein, da eine Konzentration der Kräfte auf wenige, sich im Einsatz befindliche Zahnpaare 3,4;3',4' gesehen ist. Die Beanspruchung der gesamten Maschinenelemente, speziell des Antriebes, erfolgt schonender mit geringerer Stoßbelastung. Die Dynamik des Belastungskollektivs wird vergleichmäßigt.A uniformly progressive size reduction is achieved in the maximum of three stress zones (primary, secondary and possibly tertiary size reduction), whereby the crushing roller length is divided into areas in which, viewed in the circumferential direction, the primary (B1-B3), secondary (B4) and if necessary tertiary comminution takes place. The transitions are fluid here. Since the greatest size reduction forces occur during the primary size reduction, the size reduction torques installed can be lower, since a concentration of the forces on a few tooth pairs 3, 4, 3 ', 4' in use is seen. The entire machine elements, especially the drive, are stressed more gently with lower impact loads. The dynamics of the load collective are evened out.
infolge der speziellen Brechwalzenausbildung und der zusätzlichen Zerkleinerung durch den Einsatz eines Brechkammes in Verbindung mit der daraus resultierenden Beanspruchung der Materialien, kann die Spaltweite als definierter kleinster Abstand der Walzenoberflächen sowie der Zahnabstände untereinander wesentlich größer sein, als bei herkömmlichen Walzenbrechern, um die gewünschte Endkorngröße zu sichern.Due to the special crushing roller design and the additional crushing through the use of a crushing comb in connection with the resulting stress on the materials, the gap width as the defined smallest distance between the roller surfaces and the tooth spacing between each other can be much larger than with conventional roller crushers to increase the desired final grain size to back up.
Materialtransport auf den Brechwalzen, d.h. die Erzeugung von axialen Kraftkomponenten auf das Material, speziell große Materialbrocken, um eine Furchung und als Folge daraus ein Festsetzen großer Materialbrocken zu vermeiden. Das Material bleibt stets in Bewegung, bis sich eine geeignete Einzugsstellung und Walzenposition ergibt.Material transport on the crushing rollers, ie the generation of axial force components on the material, especially large chunks of material to avoid furrowing and, as a result, large pieces of material. The material always keeps moving until there is a suitable feed position and roller position.
je nach Brechraumausbildung B1 ,B2,B3 bestimmt durch die Walzenausführung mit Zahnform und Anzahl über den Umfang, Anordung, Rotorpositionierung oder Brechbalkeneinsatz, kann die Kornanalyse des Endkorns eingestellt werden.Depending on the crushing chamber design B1, B2, B3 determined by the roller design with tooth shape and number over the circumference, arrangement, rotor positioning or crushing bar insert, the grain analysis of the final grain can be set.
Infolge der erfindungsgemäßen Zahnanordnung findet, in Momentaufnahmen gesehen, eine kontinuierliche Ausbildung von tiefen dreidimensionalen primären Brechräumen B1 ,B2,B3 zum Eindringen von großer Materialbrocken statt. Infolge der pfeilförmigen bzw. pfeilähnlichen Ausgestaltung in Verbindung mit einer bedarfsweise synchronisierten Brechwalzenpositionierung in Grip-Stellung kommt es zur gleichzeitigen (oder hintereinander) Ausbildung von Einzugsbereichen B1 ,B2,B3 auf der Walzenoberfläche. Speziell die Wirksamkeit des mittleren korrespondierenden Zahnpaares 7, 7' beider Brechwalzen 1 ,2 wird verbessert, da sich längliche Materialbrocken in die sich über die gesamte Brechwalzenlänge zur Mitte hin vertiefende(n) Ausnehmung(en) B1 ,B2,B3 legen können. Der axiale Winkelversatz der Zahnringe 12,13 bestimmt die Steigung der gegensinnigen gedachten Verbindungslinien 5,5',6,6' und wird abgestimmt auf die Umfangsverteilung, d.h. Anzahl der Brecherzähne 3,3',4,4'. Optimal ist eine Anordnung, die kontinuierlich verläuft, d.h. nach Durchlauf des ersten Pfeiles greift das mittlere Zahnpaar 7,7' als Start des nachfolgenden Pfeiles, um einen kontinuierlichen Brechbetrieb zu gewährleisten.As a result of the tooth arrangement according to the invention, seen in snapshots, there is a continuous formation of deep three-dimensional primary crushing spaces B1, B2, B3 for the penetration of large chunks of material. As a result of the arrow-shaped or arrow-like configuration in conjunction with a need for synchronized crushing roller positioning in the grip position, feed areas B1, B2, B3 are formed simultaneously (or in succession) on the roller surface. In particular, the effectiveness of the middle corresponding pair of teeth 7, 7 'of both crushing rollers 1, 2 is improved, since elongated chunks of material can lie in the recesses B1, B2, B3, which deepen over the entire length of the crushing roller. The axial angular misalignment of the toothed rings 12, 13 determines the slope of the opposite connection lines 5,5 ', 6,6' and is matched to the circumferential distribution, i.e. Number of crusher teeth 3.3 ', 4.4'. Optimal is an arrangement that runs continuously, i.e. after passing through the first arrow, the middle pair of teeth 7, 7 'engages as the start of the following arrow in order to ensure a continuous breaking operation.
Die in den Figuren 10 und 1 1 beschriebene gegensinnig versetzte Pfeilform unterscheidet sich von denjenigen in den Figuren 1 bis 4 angesprochenen Pfeilformen derart, daß die sich bildenden Einzugsbereiche B2,B3 beim Kämmen der gegenläufig rotierenden Brechwalzen 1 ,2 nicht gleichzeitig ausbilden, sondern nacheinander d.h. wenn die eine Walzenhälfte den primären Einzugsbereich B2 durchlaufen hat, erfolgt kontinuierlich der primäre Eingriff der anderen Walzenhälfte. Durch diese Ausführung kann das Ziel eines kontinuierlichen Zerkleinerungsvorganges/Kraftkonzentration auch bei kleinen Walzenlängen mit geringer Zähnezahl je Umfang umgesetzt werden. Durch die Reihenschaltung der Wirksamkeit kann die Steigung der gedachten Verbindungslinien 5,5',6,6' um die Hälfte reduziert werden, im Vergleich zu derjenigen in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Anordnung. Dadurch können sich größere Einzugsräume B2,B3 ausbilden.The oppositely offset arrow shape described in FIGS. 10 and 11 differs from that of the arrow shapes mentioned in FIGS. 1 to 4 in such a way that the feed areas B2, B3 that form when Combing the counter-rotating crushing rollers 1, 2 does not form at the same time, but one after the other, ie when one roller half has passed through the primary feed region B2, the other roller half is continuously engaged. With this design, the goal of a continuous shredding process / force concentration can be achieved even with small roller lengths with a small number of teeth per circumference. By connecting the effectiveness in series, the gradient of the imaginary connecting lines 5,5 ', 6,6' can be reduced by half compared to the arrangement shown in FIGS. 1 to 4. As a result, larger catchment areas B2, B3 can be formed.
Beide Anordnungen bedingen eine beidseitige Verteilungsfunktion aus der Brechraummitte zur Ausnutzung der gesamten Walzenbreite, speziell für die größeren Materialbrocken durch axiale Kraftkomponenten. Das Material wird dem Mehrwalzenbrecher normal kontrolliert über einen Aufgabeförderer zugeführt, wobei die Zuführrichtung quer zur Walzenlängsrichtung erfolgen kann. Der Auftreff pukt der Abwurfparabel wird möglichst zielgerichtet zwischen die gegenläufig rotierenden Brechwalzen 1 ,2 vorgesehen. Infolge dieser Anordnung wird ein energie- und verschleißintensives Umlenken des Materialstromes vermieden, wobei speziell die Feinanteile im Aufgabematerial durch die Nutzung einer möglichst großen Durchtrittsebene über die Walzenlänge direkt und mit möglichst geringem Widerstand und Verweilzeit durchgesetzt werden. Both arrangements require a bilateral distribution function from the center of the crushing chamber to utilize the entire width of the roller, especially for the larger chunks of material due to axial force components. The material is fed to the multi-roll crusher in a normally controlled manner via a feed conveyor, the feed direction being transverse to the longitudinal direction of the roll. The point of impact of the discharge parabola is provided between the counter-rotating crushing rollers 1, 2 as specifically as possible. As a result of this arrangement, an energy-intensive and wear-intensive deflection of the material flow is avoided, the fines in the feed material in particular being enforced directly and with as little resistance and dwell time as possible by using the largest possible level of passage over the length of the roller.

Claims

Patentansprüche claims
1. Mehrwalzenbrecher für die Zerkleinerung mineralischem Brechgutes, wobei die Brechwalzen (1 ,2) mit radial vorstehenden sich sowohl in Umfangs- als auch in Achslängsrichtung erstreckenden Brechzähnen (3,3',4,4') ausgestattet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in der Draufsicht auf die Abwicklung d ',2') einer jeden Brechwalze (1 ,2) gesehen, die Brechzähne (3,3',4,4') so angeordnet sind, daß sie mehrere hintereinander liegende Brechzahngruppen (A,B,C,D) bilden, deren gedachte Verbindungslinien (5, 5', 6,6') unter einem vorgebbaren Neigungswinkel, bezogen auf die Abwicklung d ',2'), von der jeweiligen Brechwalzenaußenkante (1 a,2a,1 b,2b)in Richtung der Brechwalzenmitte (X,Y) aufeinander zu verlaufen.1. Multi-roller crusher for crushing mineral crushed material, the crushing rollers (1, 2) being equipped with radially projecting crushing teeth (3,3 ', 4,4') extending both in the circumferential and in the longitudinal direction of the axis, characterized in that The top view of the development d ', 2') of each crushing roller (1, 2) seen, the crushing teeth (3,3 ', 4,4') are arranged so that they have several groups of crushing teeth (A, B, C , D), whose imaginary connecting lines (5, 5 ', 6.6') at a predeterminable angle of inclination, based on the development d ', 2'), from the respective outer edge of the crushing roller (1 a, 2a, 1 b, 2b) to run towards each other in the direction of the center of the crushing roller (X, Y).
2. Mehrwalzenbrecher nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die gedachten Verbindungslinien (5, 5', 6, 6') der einzelnen Brechzahngruppen (A,B,C,D) als Geraden ausgebildet sind.2. Multi-roll crusher according to claim 1, characterized in that the imaginary connecting lines (5, 5 ', 6, 6') of the individual crushing tooth groups (A, B, C, D) are designed as straight lines.
3. Mehrwalzenbrecher nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die gedachten Verbindungslinien (5, 5', 6,6') der einzelnen Brechzahngruppen (A,B,C,D) Kurven vorgebbarer Krümmung sind.3. Multi-roll crusher according to claim 1, characterized in that the imaginary connecting lines (5, 5 ', 6,6') of the individual crow tooth groups (A, B, C, D) are curves of predetermined curvature.
4. Mehrwalzenbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Brechzahngruppen (A,B,C,D) einer jeden Brechwalze (1 ,2) im wesentlichen spiegelbildlich zueinander vorgesehen sind.4. Multi-roller crusher according to one of claims 1 to 3, characterized in that the individual crushing tooth groups (A, B, C, D) of each crushing roller (1, 2) are provided essentially in mirror image of one another.
5. Mehrwalzenbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gedachten Verbindungslinien (5, 5', 6, 6') der Brechzahngruppen (A,B,C,D) einer jeden Brechwalze (1 ,2), bezogen auf die Abwicklung (1 ',2'), dergestalt aufeinander zu gerichtet sind, daß bei einem Zweiwalzenbrecher (10) aufeinander zu gerichtete Pfeile gebildet werden.5. Multi-roller crusher according to one of claims 1 to 4, characterized in that the imaginary connecting lines (5, 5 ', 6, 6') of the crushing tooth groups (A, B, C, D) of each crushing roller (1, 2) related on the development (1 ', 2'), which are directed towards one another in such a way that, in the case of a two-roll crusher (10), arrows are directed towards one another.
6. Mehrwalzenbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gedachten Verbindungslinien (5, 5', 6,6') der Brechzahngruppen (A,B,C,D) einer jeden Brechwalze (1 ,2), bezogen auf die Abwicklung d ',2'), dergestalt aufeinander zu gerichtet sind, daß bei einem Zweiwalzenbrecher (10) voneinander weg verlaufende Pfeile gebildet werden.6. Multi-roll crusher according to one of claims 1 to 4, characterized in that the imaginary connecting lines (5, 5 ', 6,6') of the crushing tooth groups (A, B, C, D) of each crushing roll (1, 2) related to the development d ', 2'), so that they are directed towards each other in such a way that in a two-roll crusher (10) arrows extending away from each other are formed.
7. Mehrwalzenbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gedachten Verbindungslinien (5, 5', 6, 6') der einzelner Brechzahngruppen (A,B,C,D) mit ungleichen Neigungswinkeln aufeinander zu verlaufen.7. Multi-roll crusher according to one of claims 1 to 6, characterized in that the imaginary connecting lines (5, 5 ', 6, 6') of the individual crushing tooth groups (A, B, C, D) to each other with different inclination angles.
8. Mehrwalzenbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis Walzenaußendurchmesser zu Zahnhöhe 5 : 1 beträgt, wobei die Zähnezahl in Umfangsrichtung einer jeden Brech walze (1 ,2) gering ist, insbesondere auf neun Zähne beschränkt ist.8. Multi-roller crusher according to one of claims 1 to 7, characterized in that the ratio of the roller outer diameter to the tooth height is 5: 1, the number of teeth in the circumferential direction of each crushing roller (1, 2) is low, in particular limited to nine teeth.
9. Mehrwalzenbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Brechwalzen (1 ,2) synchron, insbesondere über einen Einzel- oder Doppelantrieb, antreibbar sind.9. Multi-roller crusher according to one of claims 1 to 8, characterized in that the crushing rollers (1, 2) can be driven synchronously, in particular via a single or double drive.
10. Mehrwalzenbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Brechwalze (1 ) als Masterwalze vorgesehen ist, während die andere Brechwalze (2) zur ungefähren Synchronisation bzw. Brechwalzenpositionierung einer dieser nachgeregelten Steuerung unterzogen wird.10. Multi-roll crusher according to one of claims 1 to 9, characterized in that a crushing roller (1) is provided as a master roller, while the other crushing roller (2) for approximate synchronization or crushing roller positioning is subjected to this readjusted control.
1 1. Mehrwalzenbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Brechwalzen (1 ,2) zur Erzielung einer opitmalen Differenzgeschwindigkeit asynchron antreibbar sind.1 1. Multi-roller crusher according to one of claims 1 to 8, characterized in that the crushing rollers (1, 2) can be driven asynchronously to achieve an optimal differential speed.
12. Mehrwalzenbrecher nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, daß jeder Brech walze (1 ,2) eigene Antriebsmittel, wie Einzel- oder Doppelantriebe, zugeordnet sind.12. Multi-roll crusher according to claim 1 1, characterized in that each crushing roller (1, 2) own drive means, such as single or double drives, are assigned.
13. Mehrwalzenbrecher nach einem der Ansprüche 1 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzgeschwindigkeiten der Brechwalzen (1 ,2) über mindestens einen Frequenzumrichter, einen Hydraulikantrieb oder ein mechanisches Untersetzungsgetriebe Steuer bzw. regelbar sind. 13. Multi-roll crusher according to one of claims 1 1 to 12, characterized in that the differential speeds of the crushing rolls (1, 2) via at least one frequency converter, a hydraulic drive or a mechanical reduction gear can be controlled or regulated.
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