EP1984115A2 - Mehrwalzenbrecher - Google Patents

Mehrwalzenbrecher

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Publication number
EP1984115A2
EP1984115A2 EP07700215A EP07700215A EP1984115A2 EP 1984115 A2 EP1984115 A2 EP 1984115A2 EP 07700215 A EP07700215 A EP 07700215A EP 07700215 A EP07700215 A EP 07700215A EP 1984115 A2 EP1984115 A2 EP 1984115A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
crushing
roll crusher
crusher according
crushing rollers
gap
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP07700215A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1984115B1 (de
Inventor
Viktor Raaz
Detlef Papajewski
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
ThyssenKrupp Foerdertechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp Foerdertechnik GmbH filed Critical ThyssenKrupp Foerdertechnik GmbH
Publication of EP1984115A2 publication Critical patent/EP1984115A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1984115B1 publication Critical patent/EP1984115B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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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
    • B02C4/00—Crushing or disintegrating by roller mills
    • B02C4/28—Details
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a multi-roll crusher according to the preamble of claim 1.
  • Such multi-roll crushers serve in particular as crushers for crushing mineral crushed material, in particular coal, ore, stone, natural stone, bauxite, marl, clay, oil sand or similar materials. These crushers are intended to bring the material, which arrives with a particle size of up to about 150 mm, to a particle size of generally ⁇ 50 mm. It is important in the comminution of coal, in particular, that it is not or only slightly compressed during the breaking process and essentially maintains its internal structure.
  • DE 199 04 867 Al belongs to the prior art a device for crushing mineral crushing material with two crushing rollers, the crushing process between the crushing rollers and provided with crushing organs opposite walls of the crusher housing. There is no breaking process between the two crushing rollers, which rotate in opposite directions.
  • the invention is based on the object to propose a multi-roll crusher of the generic type, in which substantially without compression and preferably by shearing the material crushed and in the smallest possible crusher space and the lowest possible machine wear a high throughput is achieved.
  • the connecting line (V) of the axes of rotation (R) has at least one kink.
  • This kink causes either at a constant distance of the axes of rotation (R), the total width (B) of the crusher space in which the crushing rollers are arranged parallel to each other, can be reduced or that with the same width of the crusher space possibly more crushing rollers can be accommodated and thus the Throughput per total width of the crusher room is increased.
  • Arrangement and size of the buckling are chosen so that the smallest possible deflection of the crushed material on its way from the feed opening of the crusher to the passage through the working gap of the wear of crushing tools and crushers is minimized.
  • the crushing rollers can basically be used with a smooth surface so untoothed. However, it has also proven to be favorable that the circumference of the crushing rollers uniformly or non-uniformly distributed crushing or cutting teeth of the same or unequal tooth height and / or tooth shape are arranged and that they interact with cutting elements at the top and / or laterally in the upper area are arranged on an anvil bar, which is preferably height-adjustable and / or resiliently mounted in the vertical direction.
  • the cutting elements can preferably be arranged on the anvil strip on itself over the entire length of the crushing rollers extending strips, the cutting teeth can engage the crushing rollers in tooth spaces of the strip.
  • the multi-roll crusher according to the invention can also be embodied without an in-edge strip or without a cutting element.
  • the entire material is comminuted when passing through the working gap between the two crushing rollers or between a crushing roller and crushing teeth on the wall side, wherein the adjustable and / or resilient mounting of the anvil bar prevents interference caused by excessively large or too hard chunks of material.
  • To adjust the grain size of the product and the working gap can be adjusted by changing the axial distance of the crushing rollers and / or by changing the distance of the anvil bar.
  • According to the required particle size of the product and the cutting teeth of two adjacent crushing rollers can be arranged angularly offset on the roll circumference.
  • a working gap and an empty gap alternate over the entire width of the breaker space due to the changing directions of rotation of the breaker rolls.
  • the material is essentially conveyed from top to bottom or obliquely down and thereby crushed.
  • the crushing or cutting teeth move upwards or obliquely upwards on the circumference of the crushing rollers, so there is no Comminution of the material takes place.
  • the gap width of the empty gap is less than or equal to the working gap.
  • the cutting teeth of the adjacent crushing rollers can be arranged angularly offset and, if necessary, their peripheral speed synchronized so that the distance between the two rollers can be reduced without teeth of these rollers touching each other.
  • the connecting line between the axes of rotation of two adjacent crushing rollers in the region of a working gap horizontally or slightly inclined at an angle ⁇ of up to 30 ° to the horizontal.
  • the connecting line in the region of an empty gap can have an angle ⁇ of up to 90 or 75 °, preferably 30 to 60 ° to the horizontal. Large angles .beta. Can be advantageous in particular with crushing rollers of different diameters adjacent to the empty gap. Overall, the angle should be ⁇ ⁇ the angle ß.
  • each case two crushing rollers, which form an empty gap between them, as a structural unit on a rocker pivotally and / or displaceably mounted on the housing of the multi-roll crusher.
  • This rocker preferably includes right and left outside of the crusher housing arranged and mounted roll carrier, wherein the axes or waves of the associated crusher rollers can be passed through suitable slots of the crusher housing.
  • the two belonging to a pair of rollers roller carrier of a rocker can be pivoted together in each case about a parallel to the axes of rotation of the crushing rollers arranged rotational axis, wherein preferably the pivoting of the rocker by a adjustable stop is limited and acts on the rocker a preferably preloaded spring in the direction of a stop.
  • Fig. 5 is a partial perspective view of a bar 10 with
  • Fig. 6 shows an arrangement of five crushing rollers in a crusher space
  • Fig. 7 shows an arrangement of six crushing rollers in a crusher space
  • crushing rollers 1, 1 ', 2, 2' are shown as smooth cylindrical rollers, wherein refractive or cutting teeth 4 are readily provided on the circumference of the rollers, as shown in FIGS. 8 to 13 could be.
  • no breaking or cutting teeth 4 were drawn for the sake of simplicity.
  • the breaking or cutting teeth 4 are particularly useful if, under the working gaps A, A 'in each case over the entire length of the crushing rollers extending anvil strip 3 and outer crushing teeth 14 are present.
  • the anvil strip 3 may be provided according to Fig.
  • the anvil strip 3 can according to the illustration in Fig. 7 except the cutting bar 7 also at the top cutting elements 5 and in the upper side region also have cutting elements 6.
  • the entire anvil strip is preferably vertically or according to their inclination (cf., for example Fig. 2, 6, 12 and 13) adjustable in the transport direction of the material and in particular resiliently mounted by springs 8.
  • outer crushing teeth 14 may be arranged, which cooperate with the crushing or cutting teeth 4 on the adjacent crushing rollers 1 ', 2'. These outer crushing teeth 14 may be similar to the anvil strip 3 adjustable and resiliently mounted.
  • the simplest embodiment of the multi-roll crusher according to the invention can be explained with reference to FIG.
  • the dotted straight line V connects the axes of rotation R of the two crushing rollers 1 and 2 and the axes of rotation R of the crushing roller 2 with the deeper crushing roller I 1 .
  • the defined in claim 1 according to the invention kink in the connecting line V is therefore present at the axis of rotation R of the crushing roller 2.
  • the connecting line V is extended horizontally up to the walls 12, 13.
  • the working gap A see Fig. 3
  • the marginal crushing rollers I 1 , 2 1 and the outer crushing teeth 14 are each the working gap A '(see Fig. 3), with the gap width a 1 .
  • the sum of the gap widths a and a 1 on the total width B of the crusher space is the decisive measure of the throughput of the multi-roll crusher. The point here is to maximize the sum of these gap widths a, a 1 over the total width B.
  • the second decisive measure are the gap widths I and I 'which also extend in the direction of the connecting line V in the region of the empty gaps L, L' (compare FIGS. 2 and 3).
  • the empty gap L is here as the gap between two "internal" crushing rollers 1, 2 or 1, 2 'or 2, 1' defined, while the blank gap L 1, the gap between the peripheral crushing rollers 1, 2 and the wall 12, 13, on which no outer crushing teeth 14 are arranged.
  • the crushing or cutting teeth 4 move downwards in the region of a working gap A 1 A ', so that the material fed in above the crushing rolls is moved from top to bottom through the working gap A, A 1 .
  • the breaking or cutting teeth move upwards so that larger material arriving from above is normally stopped or transported to the next working gap A, A 1 .
  • the gap width I, I 1 in the region of an empty gap L, L 1 can be chosen so small that the crushing or cutting teeth 4 can be moved past each other with the shortest possible distance.
  • the gap widths I, I 1 are in any case smaller than or equal to the gap widths a, a 1 .
  • the gap width I 1 I ' may have a certain minimum dimension, so that the resulting fine grain can also trickle unhindered through the empty gap L, L 1 .
  • the crushing rollers are to be arranged offset from one another in the vertical direction and pushed together in the horizontal direction to achieve the lowest possible overall width B, whereby the required gap widths a, a ', I, I 1 are maintained and the deflection of the material flow in the crusher space is minimized becomes.
  • the respective width required in the horizontal direction in the crusher space decreases considerably.
  • the angle ⁇ can be up to 30 ° to the horizontal, while the angle ß up to 90 ° or 75 °, preferably between 30 and 60 ° can be.
  • the crushing roller I 1 could also be arranged above the two remaining crushing rollers 1 and 2.
  • the middle crushing roller 2 could, for example, in a lower position between the two crushing rollers I 1 1 'lie.
  • FIGS. 3 and 4 show preferred embodiments, each with four crushing rollers 1, 2, 1 ', 2 1 , because there is a total of one working gap A and two working gaps A 1 .
  • the side walls 12, 13 carry outer crushing teeth 14, which are not present in Fig. 3.
  • the multi-roll crusher according to FIG. 6 has five crushing rolls 1, 2, 2 'with two working gaps A and one edge-side working gap A 1 .
  • the material above the five crushing rollers can relatively evenly distribute.
  • the cascades or step arrangement of the six rollers according to FIG. 7 offers, in particular, the possibility of uniform distribution over the three working gaps A for a somewhat lateral task, wherein machining on the walls 12, 13 is dispensed with.
  • FIGS. 9 to 13 two adjacent crushing rollers, which have an empty gap L between them, are combined to form a unit via a rocker 11.
  • the rocker 11 preferably contains and supports roller carriers 11, 11 "arranged and mounted on the outside of the housing on the right and on the left ..
  • the rotation axes R of the associated crushing rollers are guided through slots in the housing (not shown) is pressed against this stop by the prestressed spring 16.
  • This resilient mounting of the assembly has the advantage that when seizure of too hard or non-breakable materials, the rocker is moved about the axis of rotation 15 against the spring 16, so that the two associated working gaps A, A 1 at the same time by substantially the same extent can open automatically. Once the obstacle is eliminated, the rocker 11 is pivoted back to the starting position by means of the spring 16.

Landscapes

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

Description

Mehrwalzenbrecher
Beschreibung:
Die Erfindung bezieht sich auf einen Mehrwalzenbrecher gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.
Derartige Mehrwalzenbrecher dienen insbesondere als Brecher zur Zerkleinerung mineralischen Brechgutes, wie insbesondere Kohle, Erz, Stein, Naturstein, Bauxit, Mergel, Ton, Ölsand oder ähnlicher Materialien. Diese Brecher sollen dabei das Material, das mit einer Korngröße von bis zu ca. 150 mm ankommt auf eine Korngröße von in der Regel < 50 mm bringen. Wichtig ist bei der Zerkleinerung insbesondere von Kohle, dass diese bei dem Brechvorgang nicht oder nur wenig komprimiert wird und im Wesentlichen ihre innere Struktur beibehalten bleibt.
Zum Stand der Technik gehört nach der DE 199 04 867 Al eine Vorrichtung für die Zerkleinerung mineralischen Brechgutes mit zwei Brechwalzen, wobei der Brechvorgang zwischen den Brechwalzen und den mit Brechorganen versehenen gegenüberliegenden Wänden des Brechergehäuses erfolgt. Zwischen den beiden Brechwalzen, die sich gegensinnig drehen, findet dabei kein Brechvorgang statt.
Aus der US-A 5,547,136 ist eine Mühle bekannt, bei der der Brechvorgang zwischen zwei Walzen mit am Umfang auf schneckenförmigen Linien angeordneten Schneidelementen erfolgt. Unterhalb des Arbeitsspaltes ist dabei ein sich in Walzenlängsrichtung erstreckender fester Amboss angeordnet, an dem beidseitig der äußeren Form der Brechwalzen angepasste bogenförmige Siebe befestigt sind. Das nicht durch die Löcher der Siebe fallende Material wird oberhalb dieser Siebe wieder zurück in den Aufgaberaum transportiert. Diese Mühle dient im Wesentlichen zum Feinbrechen bzw. -mahlen von Abfallmaterial auf vergleichsmäßig geringe Korngrößen.
In der WO 94/21 381 Al ist eine Anordnung zum Brechen und Kühlen des aus einem Brennofen austretenden bereits relativ feinkörnigen Guts beschrieben, wobei der Brecher mehrere nebeneinander und auf einer Höhe angeordnete, fliegend gelagerte, walzenförmige Brechelemente aufweist. Die Drehrichtung der Brechwalzen wechselt dabei von einer zur anderen Walze. Die nebeneinander auf derselben Höhe angeordneten Brechwalzen füllen dabei die gesamte Breite des Abwurfbereiches des Einlaufschachtes aus, wobei jeweils ein Arbeitsspalt zwischen den Brechwalzen freigelassen ist, dessen Größe durch die gewünschte Korngröße des Brenngutes bestimmt ist.
Aus der US 5,595,350 A ist ein weiterer Walzenbrecher am Ende einer Kühleinrichtung ersichtlich, wobei vier Brechwalzen nebeneinander angeordnet sind, von denen von der Aufgabeseite her die ersten drei sich jeweils nach rechts drehen und die vierte sich dazu entgegengesetzt nach links dreht. Das Material, das von der Aufgabenseite her kommt und noch nicht durch die Zwischenräume zwischen den ersten Walzen gefallen ist, wird also in dem Spalt zwischen der dritten und vierten Walze zerkleinert. Die vier Walzen werden hierbei unterschiedlich belastet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Mehrwalzenbrecher der gattungsgemäßen Art vorzuschlagen, bei dem im Wesentlichen ohne Komprimieren und bevorzugt durch Schervorgänge das Material zerkleinert und bei dem auf möglichst kleinem Brecherraum und bei möglichst geringem Maschinenverschleiß eine hohe Durchsatzleistung erreicht wird.
Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben. Die Unteransprüche 2 bis 20 enthalten sinnvolle Ausführungsformen dazu.
Bei dem erfindungsgemäßen Mehrwalzenbrecher mit mindestens drei Brechwalzen in einem Brecherraum ist vorgesehen, dass alle direkt benachbarten Brechwalzen entgegengesetzte Drehrichtungen besitzen und die Verbindungslinie (V) der Rotationsachsen (R) mindestens einen Knick aufweist. Dieser Knick bewirkt, dass entweder bei gleichbleibendem Abstand der Rotationsachsen (R) die Gesamtbreite (B) des Brecherraumes, in dem die Brechwalzen parallel nebeneinander angeordnet sind, verringert werden kann oder dass bei gleichbleibender Breite des Brecherraumes eventuell mehr Brechwalzen untergebracht werden können und damit die Durchsatzleistung pro Gesamtbreite des Brecherraumes vergrößert wird. Anordnung und Größe des Knicks werden so gewählt, dass durch möglichst geringe Umlenkung des Brechgutes auf seinem Weg von der Zufuhröffnung des Brechers bis zum Durchtritt durch den Arbeitsspalt der Verschleiß von Brechwerkzeugen und Brecher minimiert wird.
Die Brechwalzen können grundsätzlich mit einer glatten Oberfläche also ungezahnt verwendet werden. Es hat sich aber auch als günstig erwiesen, dass am Umfang der Brechwalzen gleichmäßig oder ungleichmäßig verteilt Brech- oder Schneidzähne gleicher oder ungleicher Zahnhöhe und/oder Zahnform angeordnet sind und dass diese mit Schneidelementen zusammenwirken, die an der Spitze und/oder seitlich im oberen Bereich an einer Ambossleiste angeordnet sind, die vorzugsweise höhenverstellbar und/oder in vertikaler Richtung federnd gelagert ist. Die Schneidelemente können vorzugsweise an der Ambossleiste an sich über die gesamte Länge der Brechwalzen erstreckenden Leisten angeordnet sein, wobei die Schneidzähne an den Brechwalzen in Zahnlücken der Leiste eingreifen können. Der erfindungsgemäße Mehrwalzenbrecher kann jedoch auch ohne Ambossleiste bzw. ohne Schneidelement an diesen ausgeführt sein. Bei dem erfindungsgemäßen Mehrwalzenbrecher wird das gesamte Material beim Durchgang durch den Arbeitsspalt zwischen den beiden Brechwalzen oder zwischen einer Brechwalze und wandseitigen Brechzähnen zerkleinert, wobei die einstellbare und/oder federnde Lagerung der Ambossleiste Störungen durch zu große oder zu harte Materialbrocken verhindert. Zur Einstellung der Korngröße des Produktes kann auch der Arbeitsspalt durch Veränderung des Achsabstandes der Brechwalzen und/oder durch Veränderung des Abstandes der Ambossleiste eingestellt werden. Entsprechend der erforderlichen Korngröße des Produktes können auch die Schneidzähne zweier benachbarter Brechwalzen am Walzenumfang winkelversetzt angeordnet sein.
Erfindungsgemäß wechseln sich über die gesamte Breite des Brecherraumes auf Grund der wechselnden Drehrichtungen der Brechwalzen jeweils ein Arbeitsspalt und ein Leerspalt ab. Durch den Arbeitsspalt wird das Material im Wesendlichen von oben nach unten oder schräg nach unten gefördert und dabei zerkleinert. Im Bereich des Leerspaltes bewegen sich die Brech- oder Schneidzähne am Umfang der Brechwalzen nach oben bzw. schräg nach oben, sodass dort keine Zerkleinerung des Materials stattfindet. Die Spaltweite des Leerspaltes ist kleiner oder gleich der des Arbeitsspaltes. Insbesondere im Bereich des Leerspaltes können die Schneidzähne der benachbarten Brechwalzen winkelversetzt angeordnet und bei Bedarf ihre Umfangsgeschwindigkeit synchronisiert sein, sodass der Abstand zwischen den beiden Walzen verringert werden kann, ohne dass Zähne dieser Walzen einander berühren.
Um die erfindungsgemäße Verkleinerung der Breite des Brecherraumes zu erreichen, hat es sich als günstig erwiesen, dass die Verbindungslinie zwischen den Rotationsachsen zweier benachbarter Brechwalzen im Bereich eines Arbeitsspaltes horizontal oder leicht geneigt in einem Winkel α von bis zu 30° zur Horizontalen verläuft. Gleichzeitig kann die Verbindungslinie im Bereich eines Leerspaltes einen Winkel ß von bis zu 90 bzw. 75°, vorzugsweise 30 bis 60° zur Horizontalen besitzen. Große Winkel ß können insbesondere bei am Leerspalt benachbarten Brechwalzen unterschiedlichen Durchmessers vorteilhaft sein. Insgesamt sollte dabei der Winkel α ≤ dem Winkel ß sein. Durch diese erfindungsgemäßen Neigungen der Verbindungslinie kann im Bereich des Arbeitsspaltes für die verschiedenen Materialien ein möglichst ungehinderter Materialfluss gewährleistet und gleichzeitig im Bereich eines Leerspaltes ein unerwünschtes Aufhalten des Materialflusses durch grobes Material von oberhalb des Leerspaltes verhindert werden. In jedem Fall wird man zur Verringerung der Breite des Brecherraumes versuchen, zumindest den Winkel ß, abhängig von dem jeweiligen Material, möglichst groß zu machen.
Erfindungsgemäß wird weiterhin vorgeschlagen, jeweils zwei Brechwalzen, die einen Leerspalt zwischen sich bilden, als Baueinheit an einer am Gehäuse des Mehrwalzenbrechers drehgelenkig und/oder verschiebbar gelagerten Wippe anzuordnen. Diese Wippe beinhaltet vorzugsweise rechts und links außerhalb des Brechergehäuses angeordnete und gelagerte Walzenträger, wobei die Achsen bzw. Wellen der zugehörigen Brecherwalzen durch geeignete Schlitze des Brechergehäuses hindurch geführt werden können. Die beiden zu einem Walzenpaar gehörigen Walzenträger einer Wippe können gemeinsam jeweils um eine parallel zu den Rotationsachsen der Brechwalzen angeordnete Drehachse schwenkbar sein, wobei vorzugsweise die Schwenkbarkeit der Wippe durch einen verstellbaren Anschlag begrenzt ist und auf die Wippe eine vorzugsweise vorgespannte Feder in Richtung auf einen Anschlag wirkt. Durch diese federnde Lagerung ist es möglich, dass die Brechwalzen der beiden am betroffenen Arbeitsspalt benachbarten Wippen z.B. bei Überlast auf Grund von zu hartem oder nicht brechbarem Material ausweichen können und der Arbeitsspalt dadurch kurzzeitig vergrößert und durch die Federn wieder in seine Ausgangsstellung zurückgeführt wird.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren 1 bis 13 beispielsweise näher erläutert, wobei in den Figuren 1 bis 4 und 6 bis 13 in einem senkrechten Schnitt die Anordnung der Brechwalzen in einem Brecherraum skizzenhaft dargestellt ist. Es zeigen:
Fig. 1 und 2 Anordnungen von jeweils drei Brechwalzen in einem Brecherraum
Fig. 3 und 4 Anordnungen von vier Brechwalzen in einem Brecherraum
Fig. 5 eine teilweise perspektivische Darstellung einer Leiste 10 mit
Schneidleiste 7
Fig. 6 eine Anordnung von fünf Brechwalzen in einem Brecherraum
Fig. 7 eine Anordnung von sechs Brechwalzen in einem Brecherraum
Fig. 8 bis 13 verschiedene Anordnungen von jeweils acht Brechwalzen in einem
Brecherraum.
In den Figuren 1 bis 4, 6 und 7 sind Brechwalzen 1, 1' 2, 2' als glatte zylindrische Walzen dargestellt, wobei ohne weiteres am Umfang der Walzen, wie in den Fig. 8 bis 13 dargestellt, Brech- oder Schneidzähne 4 vorhanden sein können. In den ersten Figuren wurden zur vereinfachten Darstellung keine Brech- oder Schneidzähne 4 eingezeichnet. Die Brech- oder Schneidzähne 4 sind aber insbesondere dann sinnvoll, wenn unter den Arbeitsspalten A, A' jeweils eine sich über die gesamte Länge der Brechwalzen erstreckende Ambossleiste 3 bzw. äußere Brechzähne 14 vorhanden sind. Die Ambossleiste 3 kann entsprechend Fig. 5 an der Oberseite mit einer auswechselbaren Leiste 10 versehen sein, wobei oben eine waagerechte durchgehende Schneidleiste 7 und seitlich Zahnlücken 9 angeordnet sind, in die die Brech- oder Schneidzähne 4 am Umfang der Brechwalzen 1, 2 ganz oder teilweise hineinragen. Die Ambossleiste 3 kann entsprechend der Darstellung in Fig. 7 außer der Schneidleiste 7 auch an der Spitze Schneidelemente 5 und im seitlichen oberen Bereich auch Schneidelemente 6 besitzen. Die gesamte Ambossleiste ist bevorzugt vertikal oder entsprechend ihrer Neigung (vgl. z.B. Fig. 2, 6, 12 und 13) in Transportrichtung des Materials verstellbar und insbesondere über Federn 8 nachgiebig gelagert. An den beiden Wänden 12, 13 können jeweils zusätzlich äußere Brechzähne 14 angeordnet sein, die mit den Brech- oder Schneidzähnen 4 auf den angrenzenden Brechwalzen 1', 2' zusammenarbeiten. Auch diese äußeren Brechzähne 14 können ähnlich wie die Ambossleiste 3 verstellbar und federnd gelagert sein.
Anhand der Fig. 1 lässt sich die einfachste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mehrwalzenbrechers erläutern. Dort sind zwei Brechwalzen 1, 2 auf gleicher Höhe nebeneinander angeordnet. Die gepunktet dargestellte gerade Verbindungslinie V verbindet die Rotationsachsen R der beiden Brechwalzen 1 und 2 und die Rotationsachsen R der Brechwalze 2 mit der tiefer angeordneten Brechwalze I1. Der erfindungsgemäß im Anspruch 1 definierte Knick in der Verbindungslinie V ist also bei der Rotationsachse R der Brechwalze 2 vorhanden. Nach außen hin ist die Verbindungslinie V jeweils waagerecht bis zu den Wänden 12, 13 verlängert. Zwischen den beiden Brechwalzen 1, 2 befindet sich jeweils der Arbeitsspalt A (vgl. Fig. 3), der die in Richtung der Verbindungslinie V definierte Spaltweite a besitzt. Zwischen den randseitigen Brechwalzen I1, 21 und den äußeren Brechzähnen 14 befindet sich jeweils der Arbeitsspalt A' (vgl. Fig. 3), mit der Spaltweite a1. Die Summe der Spaltweiten a und a1 auf der Gesamtbreite B des Brecherraumes ist das entscheidende Maß für den Durchsatz des Mehrwalzenbrechers. Hier geht es darum, die Summe dieser Spaltweiten a, a1 auf der Gesamtbreite B möglichst groß zu erreichen. Das zweite entscheidende Maß sind die sich ebenfalls in Richtung der Verbindungslinie V erstreckenden Spaltweiten I und I' im Bereich der Leerspalte L, L' (vgl. Fig. 2 und 3). Der Leerspalt L ist dabei als der Spalt zwischen jeweils zwei "inneren" Brechwalzen 1, 2 oder 1, 2' oder 2, 1' definiert, während der Leerspalt L1 der Spalt zwischen den randseitigen Brechwalzen 1, 2 und der Wand 12, 13, an der keine äußeren Brechzähne 14 angeordnet sind. Grundsätzlich bewegen sich die Brech- oder Schneidzähne 4 im Bereich eines Arbeitsspaltes A1 A' nach unten, sodass das oberhalb der Brechwalzen aufgegebene Material von oben nach unten durch den Arbeitsspalt A, A1 bewegt wird. Im Bereich eines Leerspaltes L, L1 bewegen sich die Brech- oder Schneidzähne nach oben, sodass von oben ankommendes größeres Material normalerweise aufgehalten bzw. zum nächsten Arbeitsspalt A, A1 transportiert wird. Die Spaltweite I, I1 im Bereich eines Leerspaltes L, L1 kann so gering gewählt werden, dass die Brech- oder Schneidzähne 4 mit möglichst geringem Abstand aneinander vorbeibewegt werden können. Die Spaltweiten I, I1 sind auf jeden Fall kleiner oder gleich den Spaltweiten a, a1. Abhängig von dem anfallenden Material kann die Spaltweite I1 I' ein gewisses Mindestmaß besitzen, sodass das anfallende Feinkorn ungehindert auch durch den Leerspalt L, L1 herabrieseln kann.
Erfindungsgemäß geht es darum, die Brechwalzen in vertikaler Richtung zueinander versetzt anzuordnen und in horizontaler Richtung zur Erzielung einer möglichst geringen Gesamtbreite B zusammenzuschieben, wobei jeweils die erforderlichen Spaltweiten a, a', I, I1 eingehalten werden und die Umlenkung des Materialstromes im Brecherraum minimiert wird. Wie aus den Figuren ohne weiteres ersichtlich ist, verringert sich bei jeder geneigten Anordnung der Verbindungslinie V zur Horizontalen die jeweilige in horizontaler Richtung benötigte Breite im Brecherraum erheblich. Entsprechend der Zuführrichtung des Materials oberhalb der Brechwalzen zu dem jeweiligen Arbeitsspalt A, A1 hat es sich gezeigt, dass der Winkel α bis zu 30° zur Horizontalen betragen kann, während der Winkel ß bis zu 90° bzw. 75°, vorzugsweise zwischen 30 und 60° betragen kann.
Neben den in den Figuren dargestellten bevorzugten Ausführungsformen gibt es grundsätzlich auch weitere Möglichkeiten zur versetzten Anordnung der Brechwalzen I1 T1 2, 21. Entspechend Fig. 1 könnte die Brechwalze I1 auch oberhalb der beiden übrigen Brechwalzen 1 und 2 angeordnet sein. Darüber hinaus oder stattdessen könnte auch eine Brechwalze 2' an der Wand 12 oberhalb oder unterhalb der beiden Brechwalzen 1, 2 mit äußeren Brechzähnen 14 zusammenarbeiten. Auch entsprechend der Anorndung von Fig. 2 könnte die mittlere Brechwalze 2 z.B. in einer unteren Position zwischen den beiden Brechwalzen I1 1' liegen.
In den Figuren 3 und 4 sind bevorzugte Ausführungen mit jeweils vier Brechwalzen 1, 2, 1', 21 dargestellt, weil dort insgesamt ein Arbeitsspalt A und zwei Arbeitsspalte A1 vorhanden sind. In Fig. 4 tragen die Seitenwände 12, 13 äußere Brechzähne 14, die in Fig. 3 nicht vorhanden sind.
In Weiterführung der erfindungsgemäßen Idee besitzt der Mehrwalzenbrecher nach Fig. 6 fünf Brechwalzen 1, 2, 2' mit zwei Arbeitsspalten A und einem randseitigen Arbeitsspalt A1. Bei dieser Zick-Zack-Anordnung kann sich das Material oberhalb der fünf Brechwalzen relativ einfach gleichmäßig verteilen. Die Kaskaden bzw. Stufenanordnung der sechs Walzen nach Fig. 7 bietet insbesondere die Möglichkeit der gleichmäßigen Verteilung auf die drei Arbeitsspalte A bei etwas seitlicher Aufgabe, wobei auf eine Bearbeitung an den Wänden 12, 13 verzichtet wird.
Bei den Figuren 8 bis 13 sind jeweils acht Brechwalzen in einem Brecherraum dargestellt, wobei drei mittlere Arbeitsspalte A und jeweils zusätzlich ein Arbeitsspalt A1 an den Wänden 12, 13 vorhanden sind. Die Aufgaberichtung des Materials von oben und der weitere Transport nach dem Brechvorgang ist in diesen Figuren jeweils durch gestrichelte Pfeile angedeutet.
Nach den Figuren 9 bis 13 sind jeweils zwei benachbarte Brechwalzen, die zwischen sich einen Leerspalt L besitzen, über eine Wippe 11 zu einer Baueinheit zusammengefasst. Die Wippe 11 beinhaltet vorzugsweise rechts und links außerhalb des Gehäuses angeordnete und gelagerte Walzenträger 11, 11". Die Rotationsachsen R der zugehörigen Brechwalzen sind durch nicht dargestellte Schlitze des Gehäuses geführt. In der Grundposition liegt die Wippe 11 an einem vorzugsweise verstellbaren Anschlag 17 an und wird gegen diesen Anschlag von der vorgespannten Feder 16 gedrückt. Diese federnde Lagerung der Baueinheit hat den Vorteil, dass bei Anfall von zu harten oder nicht brechbaren Materialien die Wippe um die Drehachse 15 gegen die Feder 16 bewegt wird, sodass sich die beiden zugehörigen Arbeitsspalte A, A1 gleichzeitig um im Wesentlichen dasselbe Maß automatisch öffnen können. Sobald das Hindernis beseitig ist, wird mit Hilfe der Feder 16 die Wippe 11 in die Ausgangsposition zurückgeschwenkt.
Bezugszeichenliste:
1, 1' Brechwalze (rechts drehend) 2, 21 Brechwalze (links drehend)
3 Ambossleiste
4 Brech- oder Schneidzähne an 1, 2, 1', 21 (vgl. Fig. 8 bis 13)
5 Schneidelement an der Spitze von 3 (vgl. Fig. 7)
6 Schneidelement im oberen Bereich seitlich an 3 (vgl. Fig. 7) 7 Schneidleiste an 3 (vgl. Fig. 7 und Fig. 5)
8 Feder für 3 (vgl. Fig. 7)
9 Zahnlücken in 10 (vgl. Fig. 5)
10 Leiste (vgl. Fig. 5)
11 Wippe (vgl. Fig. 9 bis 13) 11', 11" Walzenträger
12 Wand
13 Wand
14 Äußere Brechzähne an 12, 13
15 Drehachse von 11 16 Feder an 11
17 Anschlag (verstellbar)
A, A1 Arbeitsspalt
B Gesamtbreite des Brecherraumes L1 L1 Leerspalt
R Rotationsachse von 1, I1, 2, 2'
V Verbindungslinie zwischen Rotationsachsen R
a, a' Spaltweite von A, A1 in Richtung von V I, F Spaltweite von L, L' in Richtung von V
α Winkel von V zur Horizontalen im Bereich von A ß Winkel von V zur Horizontalen im Bereich von L

Claims

Patentansprüche:
1. Mehrwalzenbrecher für die Zerkleinerung mineralischen Brechgutes, wie insbesondere Kohle oder Ölsand mit mindestens drei Brechwalzen (1, 2, T1 2'), deren Rotationsachsen (R) parallel zueinander und horizontal oder in etwa horizontal liegen, dadurch gekennzeichnet, dass alle direkt benachbarten Brechwalzen (1, 2, I1, 2') entgegengesetzte Drehrichtungen besitzen und die Verbindungslinie (V) der Rotationsachsen (R) mindestens einen Knick aufweist.
2. Mehrwalzenbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Umfang der Brechwalzen (1, 2, 1', T) Brech- oder Schneidzähne (4) angeordnet sind.
3. Mehrwalzenbrecher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des zwischen zwei Brechwalzen (1, 2) gebildeten Arbeitsspaltes (A) eine sich über die gesamte Länge der Brechwalzen (1, 2) erstreckende Ambossleiste (3) angeordnet ist.
4. Mehrwalzenbrecher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der Spitze und/oder seitlich im oberen Bereich der Ambossleiste (3) Brechoder Schneidelemente (5, 6, 7) angeordnet sind, die mit den am Umfang der Brechwalzen (1, 2) angeordneten Brech- oder Schneidzähnen (4) zusammenwirken.
5. Mehrwalzenbrecher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Brech- oder Schneidelemente (5, 6, 7) an der Ambossleiste (3) an auswechselbaren, ganz oder teilweise geraden oder kammförmigen Leisten (10) angeordnet sind.
6. Mehrwalzenbrecher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ambossleiste (3) höhenverstellbar und/oder federnd gelagert ist.
7. Mehrwalzenbrecher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder beide äußeren Brechwalzen (I1, 2') mit an den angrenzenden Wänden (12, 13) fest, verstellbar und/oder federnd gelagerten Brechzähnen (14) oder Ambossleisten zusammenwirken.
8. Mehrwalzenbrecher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungslinie (V) im Bereich eines Arbeitsspaltes (A) in einem Winkel α von bis zu 30° zur Horizontalen verläuft.
9. Mehrwalzenbrecher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungslinie (V) im Bereich eines Leerspaltes (L) in einem Winkel ß von bis zu 90° zur Horizontalen verläuft.
10. Mehrwalzenbrecher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungslinie (V) im Bereich eines Leerspaltes (L) in einem
Winkel ß von bis zu 75° zur Horizontalen verläuft.
11. Mehrwahlzenbrecher nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel ß 30 bis 60° beträgt.
12. Mehrwalzenbrecher nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel α kleiner oder gleich Winkel ß ist.
13. Mehrwalzenbrecher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die an einem Arbeitsspalt (A) zusammenwirkenden Brech- oder Schneidzähne (4) in Umfangsrichtung und/oder in Achsrichtung der Brechwalzen (I1 2, I1, 2') zueinander versetzt angeordnet sind.
14. Mehrwalzenbrecher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Brechwalzen (1, 2, 1', 2') aus axial aufgereihten Zahnscheiben bestehen.
15. Mehrwalzenbrecher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Verbindungslinie (V) an einem Leerspalt (L) kleiner oder gleich der Länge der Verbindungslinie (V) an einem Arbeitsspalt (A) ist.
16. Mehrwalzenbrecher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei Brechwalzen (1, 2, I1, 2'), die einen Leerspalt (L) zwischen sich bilden, als Baueinheit an einer am Gehäuse des Mehrwalzenbrechers drehgelenkig und/oder verschiebbar gelagerten Wippe (11) angeordnet sind.
17. Mehrwalzenbrecher nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Wippe (11) um eine parallel zu den Rotationsachsen (R) der Brechwalzen (1, 2, I1, T) angeordnete Drehachse (15) schwenkbar sind.
18. Mehrwalzenbrecher nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkbarkeit der Wippe (11) durch einen verstellbaren Anschlag (17) begrenzt ist.
19. Mehrwalzenbrecher nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Wippe (11) eine Feder (16) in Richtung auf den Anschlag (17) wirkt.
20. Mehrwalzenbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Brechwalzen (1, 2, I1, 2') gleiche oder unterschiedliche Durchmesser haben.
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