EP2734306B1 - Mobile brechanlage sowie mobile brechanlagenanordnung - Google Patents

Mobile brechanlage sowie mobile brechanlagenanordnung Download PDF

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EP2734306B1
EP2734306B1 EP12741283.1A EP12741283A EP2734306B1 EP 2734306 B1 EP2734306 B1 EP 2734306B1 EP 12741283 A EP12741283 A EP 12741283A EP 2734306 B1 EP2734306 B1 EP 2734306B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mobile crushing
receiving
receiving bunker
receiving bin
crushing system
Prior art date
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Active
Application number
EP12741283.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2734306A2 (de
Inventor
Wolfgang Genuis
Josef Scheid
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.)
FLSmidth AS
Original Assignee
FLSmidth AS
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Filing date
Publication date
Application filed by FLSmidth AS filed Critical FLSmidth AS
Publication of EP2734306A2 publication Critical patent/EP2734306A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2734306B1 publication Critical patent/EP2734306B1/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
    • B02C21/00—Disintegrating plant with or without drying of the material
    • B02C21/02—Transportable disintegrating plant
    • B02C21/026—Transportable disintegrating plant self-propelled
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C23/00—Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
    • B02C23/02—Feeding devices

Definitions

  • the invention relates to a mobile crushing plant with a chassis and with a receiving bunker, a crusher and a slat conveyor arranged on a supporting structure for conveying the crushed material from the receiving bunker to the crusher, the receiving bunker being attached to connection points of the supporting structure.
  • the crusher is followed by a discharge boom, with which the crushed material can be discharged onto a belt system, for example.
  • Mobile crushing plants are often used in the extraction of mineral substances such as ores and rock, organic substances such as coal and for continuous overburden extraction.
  • mineral substances such as ores and rock, organic substances such as coal and for continuous overburden extraction.
  • the corresponding materials In order to be able to transport the useful material to be mined or overburden from an extraction area with conveyor belts, the corresponding materials must not exceed a certain grain size. It is known to pour the materials to be extracted into the receiving bunker of the mobile crushing plant using a shovel loader or a hydraulic excavator.
  • the invention relates to mobile crushing plants, which have a significant size and a significant dead weight of usually several 100 tons.
  • mobile crushing plants In practice, it is common for mobile crushing plants to be precisely tailored to the intended purpose. When designing a crushing plant, a wide variety of parameters are therefore taken into account, which then lead to an optimally adapted design.
  • the first thing to consider is the space available. For example, the useful material in opencast mining is gradually mined (sprout mining), with the individual stages then determining the footprint for the mobile crushing plant and the loading device in the form of a shovel loader or hydraulic excavator.
  • Another A key aspect is the nature of the usable material, whereby the hardness, the specific weight as well as the size and shape of the usable material must be taken into account. For example, while ores are highly abrasive, organic materials such as coal can be broken up relatively easily.
  • the crusher In order to achieve a specified throughput, not only the crusher has to be designed for a corresponding amount of material. Rather, the loading device, often a shovel loader driven by cable pulls, must also have a corresponding capacity. Adapted to this, the shovel volume of the receiving bunker must be chosen so large that it also provides a certain buffer function, because the discharge of the useful material by the loading device is discontinuous.
  • the entire construction of the crushing plant must be adapted to the static and dynamic forces during operation.
  • the static forces result from the dead weight of the mobile crushing plant and the weight of the usable material.
  • the dynamic forces result from the intermittent loading of the useful material with the loader, with the entire filling volume of a shovel suddenly acting on the receiving bunker.
  • the corresponding impulse shock must be absorbed by the supporting structure without the risk of damage or excessive swinging of the mobile crushing plant.
  • the dynamic loads in particular differ if the design is based on different throughputs or different volumes for the individual fillings by the charger. If, for example, a loader with a larger bucket is used as a basis, not only does more material get into the receiving bunker per filling.
  • the loading height usually also increases by all the material to be able to throw off. The greater mass and the greater fall height lead to a disproportionate increase in dynamic loads.
  • the design of mobile crushing plants is adapted to a specific useful material and to a specific loading device, with the crushing plant being designed on the one hand so that it enables reliable continuous operation and on the other hand costly oversizing during production and operation is avoided. Accordingly, the mobile crushing plant cannot be operated with chargers for which the mobile crushing plant is not designed. As a rule, smaller loading devices cannot reach the necessary loading height, while loading devices that are too large stress the mobile crushing plant beyond the design limits and there is also a risk that the receiving bunker will overflow.
  • a mobile crushing plant with the features described above is from WO 02/092231 A1 known.
  • a mobile processing and/or crushing plant which comprises a chassis and superstructures, the chassis being able to be combined in a modular manner with different superstructures.
  • a structure can be a crushing plant with a crusher, a support structure and a feed bunker, with the entire structure being placed on the chassis as a unit.
  • a mobile crushing plant with the features described above is from WO 99/30825 A1 known.
  • the receiving bunker and the slat conveyor with a very low gradient are arranged on the roof of a vehicle body which accommodates a drive motor and other equipment.
  • a mobile crushing plant is known in which the receiving bunker with the associated boom and the associated conveyor is adjustable in height.
  • the receiving bunker can be mounted on the boom so that it can pivot about a horizontal axis, but for this purpose a stable, permanent rotary connection must be provided between the receiving bunker and the boom.
  • More mobile crushers are out DE 10 2010 013 154 A1 , DE 297 23 701 U1 and U.S. 7,971,817 B1 known.
  • the object of the present invention is to increase the flexibility in the operation of a mobile crushing plant.
  • the invention according to claims 1-7 is intended to solve this problem, according to which the plate conveyor extends with a section provided for receiving the crushed material against the conveying direction beyond a floor of the receiving bunker, and according to which the supporting structure has free connection points.
  • the present invention is based on the approach that an exchange of the receiving bunker, which is also referred to in practice as a hopper, is already provided for in the design of the mobile crushing plant. If receiving bunkers with different receiving volumes are provided for this purpose, these are not arranged in the same position. Much more the receiving bunker should be able to be fastened at different positions on the slat conveyor depending on their receiving volume, with the receiving bunker being displaced in the direction of the crusher and thus in the direction of the center of gravity of the entire crushing plant as the receiving volume increases, in order to reduce the dynamic loads caused by the to limit intermittent loading of the usable material.
  • the distance measured along the apron conveyor between the axis of rotation of a lower deflection roller of the apron conveyor and a rear edge of the receiving bunker is preferably at least 1.5 m, preferably at least 2 m.
  • connection points In order to be able to accommodate different receiving bunkers, a loosening of fastening means, the cancellation of a form fit and/or a severing of connecting means is provided at the connection points.
  • the decisive factor is that separability is planned for when designing the mobile crushing plant.
  • the receiving bunker is attached to the supporting structure with a detachable form-fitting and/or force-fitting connection, so that the receiving bunker can be removed from the plate conveyor along predetermined separating surfaces.
  • the receiving bunker can be screwed to the supporting structure at the connection points.
  • the receiving bunker can also be supported at the connection points by a form fit on the supporting structure.
  • the form fit can be achieved, for example, by retaining lugs, hooks or teeth.
  • Such a form-fitting connection can be engaged, for example, when the receiving bunker is set down as a separate part with a crane or a comparable lifting device from above onto the supporting structure. In order to enable secure fastening, screws, rivets or the like can then also be used.
  • the receiving bunker should be able to be detached as easily as possible, for which purpose a screw connection is usually suitable.
  • a connection using bolts or rivets can also be advantageous because extremely stable connections are necessary due to the high loads and due to the dirty Environment screws can not be operated easily. It can therefore be expedient to provide connecting elements such as rivets or bolts which are not used more than once but are replaced when the receiving bunker is changed.
  • Boundary walls are usually provided on the side of the slat conveyor, which prevent the material to be crushed from falling down to the side.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the boundary walls arranged on both sides of the slat conveyor each have an interruption, with a lower part of the boundary walls being connected to the receiving bunker. The length of this lower part is then adapted to the size of the receiving bunker and to the different position of the receiving bunker.
  • the position of the receiving bunker is varied for different sizes in such a way that stable operation of the crushing plant is always possible.
  • the receiving bunker is arranged in such a way that the overall center of gravity is approximately in the middle of the chassis, also taking into account the dynamic load.
  • the chassis can be provided with caterpillar tracks as well as with rows of wheels.
  • a configuration is particularly preferred in which the running gear has two parallel caterpillar chains, which are arranged either parallel to the longitudinal direction of the apron conveyor or transversely thereto.
  • the design of the running gear as a longitudinal or transverse running gear depends on the respective dismantling situation.
  • the mobile crushing plant is primarily intended for use in quarries and mines.
  • the storage volume of the storage bunker is preferably between 100 m 3 and 250 m 3 .
  • the loading height i.e. the upper edge of the receiving bunker, which has to be overcome with a shovel or a comparable loading device, is usually between 7 m and 12 m. Depending on the application, larger or smaller receiving volumes or loading heights are also conceivable.
  • a mobile crushing plant arrangement with a chassis and with a first receiving bunker, a crusher and a slat conveyor arranged on a supporting structure for conveying the material to be crushed to the crusher, the receiving bunker being fastened to connection points of the supporting structure.
  • This crushing plant arrangement is characterized by a second receiving bunker, with the first receiving bunker and the second receiving bunker being interchangeable as modules.
  • both receiving bunkers can be configured the same.
  • the modular interchangeability can be used to carry out a change in the event of maintenance of the receiving bunker, so that the operation of the mobile crushing plant only has to be briefly interrupted.
  • wearing plates that are arranged inside the receiving bunker as protection have to be changed from time to time. Expensive maintenance measures were previously necessary for this, for which purpose the entire mobile crushing plant had to be shut down for a longer period of time.
  • the reception bunker can be exchanged for another reception bunker with less expenditure of time be replaced, in which case the maintenance of the wear plates can be carried out separately, if necessary in a workshop, without the operation being delayed as a result.
  • Changing the receiving bunker is possible, for example, with a crane or the like.
  • an additional receiving bunker can be kept ready as a replacement.
  • this additional receiving bunker is then exchanged for a receiving bunker that requires maintenance, and this is then available again after appropriate processing as a replacement for the same or another mobile crushing plant.
  • the first receiving bunker and the second receiving bunker have a different receiving volume and/or a different loading height.
  • a certain adjustment to different chargers is thus possible. If, for example, the charger fails due to a defect and can only be replaced with a charger that has a different delivery volume, a correspondingly adapted receiving bunker can be used.
  • the second receiving bunker has a larger receiving volume and a greater loading height than the first receiving bunker, the mounting position of the second receiving bunker then being offset in the direction of the crusher for reasons of stability compared to the mounting position of the first receiving bunker.
  • This offset results in a shorter lever acting on the support via the chassis in the larger receiving bunker, so that the significantly greater dynamic forces can be absorbed.
  • the Basic components of the mobile crushing plant i.e. the chassis, the slat conveyor, the crusher and the discharge boom that is usually provided, are then selected and aligned with one another in such a way that reliable operation is possible with different configurations, taking into account the static and dynamic forces. For this purpose, the usual procedure for the design of mobile crushing plants is deviated from.
  • the crusher itself is preferably designed as a roller crusher with counter-rotating rollers.
  • other configurations of the crusher are not excluded within the scope of the invention.
  • the 1 shows a mobile crushing plant arrangement with a chassis 1, a crusher 2 and a plate conveyor 4 arranged on a supporting structure 3.
  • the mobile crushing plant arrangement has a first receiving bunker 5a (hopper) and a second receiving bunker 5b, which are interchangeable as modules.
  • the two receiving bunkers 5a, 5b are detachably fastened to the supporting structure 3, so that the receiving bunkers 5a, 5b can be removed from the plate conveyor 4 along a predetermined parting surface.
  • the second receiving bunker 5b has a larger filling volume than the first receiving bunker 5a. Due to the larger receiving volume, the second receiving bunker 5b can also be loaded with a larger shovel 12b. During operation, the larger volume of the second receiving bunker 5b leads to a greater static load due to the dead weight of the crushing plant and due to the weight of the filling material fed.
  • the changes with regard to the dynamic loads are even more serious, however, because the larger second receiving bunker 5b can also be loaded with a larger shovel 12b (see Fig 3 ).
  • the momentum transmitted from the second receiving bunker 5b to the supporting structure 3 during loading is greatly increased by the greater total weight per filling and a greater fall height.
  • the second receiving bunker 5b is to be arranged at a small distance from the crusher 2 compared to the first receiving bunker 5a and thus at a smaller distance from the center of gravity of the entire device.
  • the lever arms that can act on both sides of the chassis 1 must be taken into account.
  • the first receiving bunker 5a In the case of the smaller first receiving bunker 5a, provision is made for arranging it further away from the crusher 2 and thus from the overall center of gravity, and thus lengthening the lever arm. With respect to the slat conveyor 4 running obliquely upwards, the first receiving bunker 5a is thus arranged further down, so that the loading height h, ie the height of the upper edge of the receiving bunker 5a to be bridged by a shovel 12a, is considerably reduced.
  • the first receiving bunker 5a has a receiving volume of 153 m 3 and is designed for a shovel 12a with a loading volume of 61 m 3 .
  • the second receiving bunker 5b has a receiving volume of 190 m 3 and is designed for a shovel 12b with a volume of 75 m 3 .
  • boundary walls 6 arranged on both sides of the plate conveyor 4 are provided with an interruption 7, with a lower part 6' of the boundary walls 6 being connected to the receiving bunker 5a, 5b and is detachable with it.
  • the 2 shows the ready-to-operate mobile crushing plant with the first receiving bunker 5a, the receiving bunker 5a being detachably fastened to the supporting structure 3.
  • the fastening can take place by means of a form-fitting and/or force-fitting connection.
  • the receiving bunker 5a is fastened to connection points 8 of the supporting structure 3 with screws.
  • the connection can also be supported by a Be provided form-fitting, whereby just a placement of the receiving bunker 5a, 5b can be facilitated on the supporting structure.
  • the 3 shows a mobile crushing plant in which the first receiving bunker 5a is replaced by the second receiving bunker 5b.
  • the second receiving bunker 5b is arranged closer to the crusher 2 and thus closer to the overall center of gravity.
  • the lower part 6' of the boundary walls 6 fastened to the crusher 2 is made correspondingly shorter, with the apron conveyor 4 also extending along the conveying direction F beyond a bottom of the receiving bunker 5b with a section 9 provided for receiving the crushed material.
  • a significant part of the slat 4 remains in the configuration according to the 3 unused to allow a total of flexible use with different receiving bunkers 5a, 5b.
  • the distance a measured along the plate conveyor 4 between the axis of rotation D of a lower deflection roller 10 and a rear edge 11 of the second receiving bunker 5b is at least 1.5 m with the usual dimensioning of the mobile crushing plant, in the specific exemplary embodiment 2.4 m. that the second receiving bunker 5b is arranged offset in the direction of the crusher 2 is also one of the connection points 8 at which the first receiving bunker 5a according to the 2 is fixed, free in an arrangement of the second receiving bunker 5b.
  • the crushing plant arrangement with a first receiving bunker 5a and a second receiving bunker 5b allows operation with loading devices that have different shovel sizes.
  • the loading device which is only indicated, has a shovel 12a, which has a filling volume of 61 m 3 .
  • This blade is designed so that it can overcome the loading height h in the embodiment is 8.50 m.
  • the first receiving bunker 5a is arranged in such a way that, with a maximum load, the static and dynamic forces acting on both sides of the chassis 1 cancel each other out or at least a predetermined maximum load is not exceeded. In particular, excessive swinging up due to dynamically changing forces must be avoided.
  • the arrangement according to 2 with the first receiving bunker 5a cannot easily be used with a loading device which has a larger shovel.
  • the dynamic load would increase due to the larger mass and due to the increased fall height, so that there would be a risk of the crushing plant being overloaded.
  • the volume of the first receiving bunker 5a might also not be sufficient.
  • the second receiving bunker 5b is provided for operation with a larger blade 12b, which is adapted to greater loads both in terms of its size and its arrangement. Since the second receiving bunker 5b is arranged closer in the direction of the crusher, overloading can be avoided even with a greater drop weight and a greater drop height.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine mobile Brechanlage mit einem Fahrwerk sowie mit einem Aufnahmebunker, einem Brecher und einem an einer Tragkonstruktion angeordneten Plattenband zum Fördern des Brechgutes von dem Aufnahmebunker zu dem Brecher, wobei der Aufnahmebunker an Verbindungsstellen der Tragkonstruktion befestigt ist. Üblicherweise ist dem Brecher ein Abwurfausleger nachgelagert, mit dem das gebrochene Material beispielsweise auf ein Bandsystem abgeworfen werden kann.
  • Mobile Brechanlagen werden häufig bei der Gewinnung mineralischer Stoffe wie Erze und Gestein, organische Stoffe wie Kohle und zur kontinuierlichen Abraumförderung eingesetzt. Um das abzubauende Nutzmaterial oder auch Abraum aus einem Gewinnungsbereich mit Förderbändern abtransportieren zu können, dürfen die entsprechenden Materialien eine gewisse Korngröße nicht überschreiten. So ist es bekannt die zu gewinnenden Materialien mit Hilfe eines Schaufelladers oder eines Hydraulikbaggers in den Aufnahmebunker der mobilen Brechanlage einzuschütten.
  • Die Erfindung bezieht sich auf mobile Brechanlagen, die eine erhebliche Größe und ein erhebliches Eigengewicht von üblicherweise mehreren 100 Tonnen aufweisen. In der Praxis ist es üblich, dass mobile Brechanlagen genau auf den vorgesehenen Einsatzzweck abgestimmt werden. Bei der Auslegung einer Brechanlage werden deshalb verschiedenste Parameter berücksichtigt, die dann zu einem optimal angepassten Design führen. Zunächst ist der zur Verfügung stehende Platz zu berücksichtigen. So wird das Nutzmaterial im Tagebau beispielsweise stufenweise abgebaut (Sprossenabbau), wobei dann die einzelnen Stufen die Stellfläche für die mobile Brechanlage und das Ladegerät in Form eines Schaufelladers oder Hydraulikbaggers bestimmt. Ein weiterer wesentlicher Aspekt ist die Beschaffenheit des Nutzmaterials, wobei die Härte, das spezifische Gewicht sowie die Größe und Form des aufgegebenen Nutzmaterials zu berücksichtigen sind. Während beispielsweise Erze stark abrasiv sind, können organische Materialien wie Kohle vergleichsweise leicht gebrochen werden.
  • Um einen vorgegebenen Durchsatz zu erreichen, muss nicht nur der Brecher für eine entsprechende Materialmenge ausgelegt sein. Vielmehr muss auch das Ladegerät, häufig ein mit Seilzügen angetriebener Schaufellader, ein entsprechendes Aufnahmevolumen aufweisen. Daran angepasst muss das Schaufelvolumen des Aufnahmebunkers so groß gewählt werden, dass dieser auch eine gewisse Pufferfunktion bereitstellt, weil der Abwurf des Nutzmaterials durch das Ladegerät diskontinuierlich erfolgt.
  • Schließlich muss auch die gesamte Konstruktion der Brechanlage auf die statischen und dynamischen Kräfte während des Betriebs abgestimmt sein. Die statischen Kräfte ergeben sich aus dem Eigengewicht der mobilen Brechanlage sowie dem Gewicht des aufgegebenen Nutzmaterials. Die dynamischen Kräfte ergeben sich durch das stoßweise Aufgeben des Nutzmaterials mit dem Ladegerät, wobei das gesamte Füllvolumen einer Schaufel schlagartig auf den Aufnahmebunker wirkt. Der entsprechende Impulsstoß muss von der Tragkonstruktion aufgenommen werden, ohne dass die Gefahr einer Beschädigung oder eines übermäßigen Aufschwingen der mobilen Brechanlage besteht. Gerade die dynamischen Belastungen unterscheiden sich, wenn bei der Auslegung unterschiedliche Durchsätze bzw. unterschiedliche Volumina bei den einzelnen Befüllungen durch das Ladegerät zugrunde gelegt werden. Wenn beispielsweise ein Ladegerät mit einer größeren Schaufel zugrunde gelegt wird, gelangt nicht nur mehr Material pro Befüllung in den Aufnahmebunker. Zusätzlich steigt üblicherweise auch die Ladehöhe an, um das gesamte Material abwerfen zu können. Die größere Masse sowie die größere Fallhöhe führen zu einem überproportionalen Anstieg der dynamischen Belastungen.
  • Vor diesem Hintergrund werden mobile Brechanlagen bei der Auslegung an ein bestimmtes Nutzmaterial sowie an eine bestimmte Beladevorrichtung angepasst, wobei die Brechanlage einerseits so ausgelegt ist, dass diese einen zuverlässigen Dauerbetrieb ermöglicht und wobei andererseits eine bei der Fertigung und dem Betrieb kostenintensive Überdimensionierung vermieden wird. Entsprechend kann die mobile Brechanlage nicht mit Ladegeräten betrieben werden, für welche die mobile Brechanlage nicht ausgelegt ist. So können kleinere Ladegeräte in der Regel nicht die notwendige Ladehöhe erreichen, während zu große Ladegeräte die mobile Brechanlage über die Auslegungsgrenzen beanspruchen und auch die Gefahr besteht, dass der Aufnahmebunker überläuft.
  • Eine mobile Brechanlage mit den eingangs beschriebenen Merkmalen ist aus der WO 02/092231 A1 bekannt.
  • Aus der EP 0 445 366 A2 ist eine fahrbare Aufbereitungs- und/oder Zerkleinerungsanlage bekannt, welche ein Fahrwerk und Aufbauten umfasst, wobei das Fahrwerk modular mit verschiedenen Aufbauten kombiniert werden kann. Bei einem solchen Aufbau kann es sich um eine Brechanlage mit einem Brecher, einer Tragkonstruktion und einem Aufgabebunker handeln, wobei der gesamte Aufbau als Einheit auf das Fahrwerk aufgesetzt wird.
  • Eine mobile Brechanlage mit den eingangs beschriebenen Merkmalen ist aus der WO 99/30825 A1 bekannt. Der Aufnahmebunker und das Plattenband mit einer sehr geringen Steigung sind auf dem Dach eines Fahrzeugaufbaus angeordnet, der einen Antriebsmotor und weitere Einrichtungen aufnimmt.
  • Durch die Anordnung des Plattenbandes und des Bunkers ist trotz einer großen Hubhöhe nur ein geringes Schaufelvolumen möglich, so dass diese Konstruktion zumindest für große Brechanlagen nachteilig ist.
  • Aus der DE 28 34 987 A1 ist eine fahrbare Brechanlage bekannt, bei der der Aufnahmebunker mit dem zugeordneten Ausleger und der zugeordneten Fördereinrichtung höhenverstellbar ist. Insbesondere kann der Aufnahmebunker um eine horizontale Achse schwenkbar an dem Ausleger gelagert sein, wozu jedoch eine stabile, dauerhafte Drehverbindung zwischen dem Aufnahmebunker und dem Ausleger vorzusehen ist.
  • Weitere mobile Brechanlagen sind aus DE 10 2010 013 154 A1 , DE 297 23 701 U1 und US 7 971 817 B1 bekannt.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Flexibilität bei dem Betrieb einer mobilen Brechanlage zu erhöhen.
  • Ausgehend von einer mobilen Brechanlage ist zur Lösung dieser Aufgabe die Erfindung gemäß den Ansprüche 1-7 vorgesehen, wonach das Plattenband sich mit einem zur Aufnahme des Brechgutes vorgesehenen Abschnitt entgegen der Förderrichtung über einen Boden des Aufnahmebunkers hinauserstreckt, und wonach die Tragkonstruktion freie Verbindungsstellen aufweist.
  • Die vorliegende Erfindung beruht auf dem Ansatz, dass bei der Auslegung der mobilen Brechanlage bereits ein Austausch des Aufnahmebunkers, der in der Praxis auch als Hopper bezeichnet wird, vorgesehen wird. Wenn hierfür Aufnahmebunker mit einem unterschiedlichen Aufnahmenvolumen vorgesehen sind, werden diese aber nicht an der gleichen Position angeordnet. Vielmehr sollen die Aufnahmebunker abhängig von ihrem Aufnahmevolumen an unterschiedlichen Positionen des Plattenbandes befestigt werden können, wobei der Aufnahmebunker mit zunehmendem Aufnahmevolumen in Richtung des Brechers und damit in Richtung des Schwerpunktes der gesamten Brechanlage versetzt wird, um durch eine Verkürzung des wirksamen Hebelarms die dynamischen Belastungen durch das stoßweise Aufgeben des Nutzmaterials zu begrenzen.
  • Wenn also ein Aufnahmebunker mit einem erhöhten Aufnahmevolumen an der Tragkonstruktion befestigt ist, so ist dieser in Richtung des Brechers versetzt. Der entlang des Plattenbandes gemessene Abstand zwischen der Drehachse einer unteren Umlenkrolle des Plattenbandes und einem hinteren Rand des Aufnahmebunkers beträgt in diesem Zusammenhang vorzugsweise zumindest 1,5 m, vorzugsweise zumindest 2 m.
  • Aus dem Stand der Technik ist zwar bekannt, dass sich ein kurzer Abschnitt des Plattenbandes über den Boden des Aufnahmebunkers hinauserstreckt, wobei üblicherweise die Drehachse einer Umlenkrolle außerhalb des hinteren Randes des Aufnahmebunkers angeordnet ist. Der gesamte für die Aufnahme des Brechgutes vorgesehene Abschnitt des Plattenbandes verläuft dann jedoch unterhalb des Aufnahmebunkers, weil gemäß dem Stand der Technik eine Verlängerung des Plattenbandes lediglich zu einer Erhöhung der Kosten führen würde, ohne dass dadurch Vorteile erzielt werden. Die vorliegende Erfindung nimmt dagegen in Kauf, dass bewusst von einer optimalen Konfiguration in einem gewissen Maße abgewichen wird, wobei jedoch auch bei unterschiedlichen Volumina der Aufnahmebunker ohne eine erhebliche Überdimensionierung der einzelnen Komponenten ein dauerhafter, zuverlässiger Betrieb möglich ist. Wenn der Aufnahmebunker in Richtung des Brechers versetzt angeordnet ist, liegen gemäß der vorliegenden Erfindung auch ungenutzte Verbindungsstellen an der dem Brecher abgewandten Seite des Aufnahmebunkers vor.
  • Um unterschiedliche Aufnahmebunker aufnehmen zu können, ist an den Verbindungsstellen ein Lösen von Befestigungsmitteln, die Aufhebung eines Formschlusses und/oder ein Durchtrennen von Verbindungsmitteln vorgesehen. Ausschlaggebend ist, dass bereits bei der Auslegung der mobilen Brechanlage eine Trennbarkeit eingeplant wird.
  • Vor diesem Hintergrund ist zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe vorgesehen, dass der Aufnahmebunker mit einer lösbaren formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbindung an der Tragkonstruktion befestigt ist, so dass der Aufnahmebunker von dem Plattenband entlang vorgegebener Trennflächen abnehmbar ist. Hierzu kann der Aufnahmebunker an den Verbindungsstellen mit der Tragkonstruktion verschraubt sein. Zusätzlich oder alternativ kann der Aufnahmebunker an den Verbindungsstellen auch durch einen Formschluss an der Tragkonstruktion abgestützt sein. Der Formschluss kann beispielsweise durch Haltenasen, Haken oder Zähne erreicht werden. Eine solche formschlüssige Verbindung kann beispielsweise in Eingriff gebracht werden, wenn der Aufnahmebunker als separates Teil mit einem Kran oder einer vergleichbaren Hubvorrichtung von oben auf der Tragkonstruktion abgesetzt wird. Um eine sichere Befestigung zu ermöglichen, können dann zusätzlich Schrauben, Nieten oder dergleichen eingesetzt werden.
  • In diesem Zusammenhang ist zu berücksichtigen, dass der Aufnahmebunker möglichst leicht lösbar sein soll, wozu in der Regel eine Verschraubung geeignet ist. Je nach Anwendungsfall kann aber auch eine Verbindung durch Bolzen oder Nieten vorteilhaft sein, weil aufgrund der hohen Belastungen äußerst stabile Verbindungen notwendig sind und aufgrund der schmutzigen Umgebung Schrauben nicht ohne Weiteres betätigt werden können. Es kann deshalb zweckmäßig sein, Verbindungselemente wie Nieten oder Bolzen vorzusehen, welche nicht mehrfach verwendet sondern bei einem Wechsel des Aufnahmebunkers ersetzt werden.
  • Seitlich des Plattenbandes sind üblicherweise Begrenzungswände vorgesehen, welche ein seitliches Herunterfallen des zu brechenden Materials verhindern. Um unterschiedliche Aufnahmebunker an unterschiedlichen Positionen des Plattenbandes anordnen zu können, ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die an beiden Seiten des Plattenbandes angeordneten Begrenzungswände jeweils eine Unterbrechung aufweisen, wobei jeweils ein unterer Teil der Begrenzungswände mit dem Aufnahmebunker verbunden ist. Die Länge dieses unteren Teils ist dann an die Größe des Aufnahmebunkers sowie an die unterschiedliche Position des Aufnahmebunkers angepasst.
  • Wie zuvor erläutert, wird die Position des Aufnahmebunkers für verschiedene Größen so variiert, dass stets ein stabiler Betrieb der Brechanlage möglich ist. Insbesondere ist der Aufnahmebunker abhängig von seinem Füllvolumen und maximalen Füllgewicht derart angeordnet, dass der Gesamtschwerpunkt auch unter Berücksichtigung der dynamischen Belastung in etwa in der Mitte des Fahrwerkes liegt.
  • Das Fahrwerk kann sowohl mit Raupenketten als auch mit Radreihen versehen sein. Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei der das Fahrwerk zwei parallele Raupenketten aufweist, die entweder parallel zu der Längsrichtung des Plattenbandes oder quer dazu angeordnet sind. Die Ausgestaltung des Fahrwerkes als Längs- oder Querfahrwerk ist von der jeweiligen Abbausituation abhängig.
  • Wie bereits zuvor beschrieben, ist die mobile Brechanlage vorzugsweise für den Einsatz in Tagebrüchen und Mienen vorgesehen. So beträgt das Aufnahmevolumen des Aufnahmebunkers vorzugsweise zwischen 100 m3 und 250 m3. Die Ladehöhe, also der obere Rand des Aufnahmebunkers, der mit einer Schaufel oder einem vergleichbarem Ladegerät überwunden werden muss, beträgt üblicherweise zwischen 7 m und 12 m. Je nach Anwendungsfall sind aber auch größere oder kleinere Aufnahmevolumina oder Ladehöhen denkbar.
  • Offenbart ist auch eine mobile Brechanlagenanordnung mit einem Fahrwerk sowie mit einem ersten Aufnahmebunker, einem Brecher und einem an einer Tragkonstruktion angeordneten Plattenband zum Fördern des Brechgutes zu dem Brecher, wobei der Aufnahmebunker an Verbindungsstellen der Tragkonstruktion befestigt ist. Diese Brechanlagenanordnung ist durch einen zweiten Aufnahmebunker gekennzeichnet, wobei der erste Aufnahmebunker sowie der zweite Aufnahmebunker als Module gegeneinander austauschbar sind.
  • Gemäß einer ersten Weiterbildung können bei einer solchen mobilen Brechanlagenanordnung mit zwei Aufnahmebunkern beide Aufnahmebunker gleich ausgestaltet sein. Die modulare Auswechselbarkeit kann dazu genutzt werden, im Falle einer Wartung des Aufnahmebunkers einen Wechsel vorzunehmen, so dass der Betrieb der mobilen Brechanlage lediglich kurz unterbrochen werden muss. So müssen in der Praxis von Zeit zu Zeit Schleißplatten gewechselt werden, die innerhalb des Aufnahmebunkers als Schutz angeordnet sind. Bisher waren hierzu aufwendige Wartungsmaßnahmen notwendig, wozu die gesamte mobile Brechanlage über einen längeren Zeitraum außer Betrieb zu setzen ist. Es kann aber mit einem geringeren zeitlichen Aufwand der Aufnahmebunker gegen einen anderen Aufnahmebunker ausgetauscht werden, wobei dann die Wartung der Schleißplatten separat, gegebenenfalls in einer Werkstatt, erfolgen kann, ohne dass dadurch der Betrieb aufgehalten wird.
  • Ein Wechsel der Aufnahmebunker ist beispielsweise mit einem Kran oder dergleichen möglich. Bezogen auf einen Tagebau oder eine Miene mit einer mobilen Brechanlage oder mit mehreren gleich ausgebildeten mobilen Brechanlagen kann also ein zusätzlicher Aufnahmebunker als Ersatz bereitgehalten werden. Im Falle einer Wartung wird dann dieser zusätzlicher Aufnahmebunker gegen einen zu wartenden Aufnahmebunker ausgetauscht, wobei dieser dann nach einer entsprechenden Aufbereitung wieder als Ersatz für die gleiche oder eine andere mobile Brechanlage zur Verfügung steht.
  • Gemäß einer alternativen Weiterbildung weisen der erste Aufnahmebunker und der zweite Aufnahmebunker ein unterschiedliches Aufnahmevolumen und/oder eine unterschiedliche Ladehöhe auf. Es ist damit eine gewisse Anpassung an unterschiedliche Ladegeräte möglich. Wenn beispielsweise das Ladegerät aufgrund eines Defektes ausfällt und nur mit einem Ladegerät ersetzt werden kann, welches ein anderes Fördervolumen aufweist, kann ein entsprechend angepasster Aufnahmebunker eingesetzt werden.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist der zweite Aufnahmebunker ein größeres Aufnahmevolumen sowie eine größere Ladehöhe als der erste Aufnahmebunker auf, wobei dann die Montageposition des zweiten Aufnahmebunkers aus Stabilitätsgründen gegenüber der Montageposition des ersten Aufnahmebunkers in Richtung des Brechers versetzt ist. Durch diesen Versatz wird bei dem größeren Aufnahmebunker ein kürzerer, auf die Abstützung über das Fahrwerk wirkenden Hebel bewirkt, so dass die deutlich größeren dynamischen Kräfte aufgenommen werden können. Die Grundkomponenten der mobilen Brechanlage, also das Fahrwerk, das Plattenband, der Brecher sowie die üblicherweise vorgesehene Abwurfausleger sind dann derart ausgewählt und zueinander ausgerichtet, so dass bei unterschiedlichen Konfigurationen unter Berücksichtigung der statischen und dynamischen Kräfte ein zuverlässiger Betrieb möglich ist. Dazu wird von der üblichen Vorgehensweise bei der Auslegung mobiler Brechanlagen abgewichen.
  • Der Brecher selbst ist vorzugsweise als Walzenbrecher mit gegenläufig rotierend angetriebenen Walzen ausgebildet. Andere Ausgestaltungen des Brechers sind aber im Rahmen der Erfindung nicht ausgeschlossen.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine mobile Brechanlagenanordnung mit einem ersten Aufnahmebunker sowie einem zweiten Aufnahmebunker, die gegeneinander austauschbar sind,
    Fig. 2
    die mobile Brechanlage gemäß der Fig. 1 mit dem daran lösbar angeordneten ersten Aufnahmebunker,
    Fig. 3
    die mobile Brechanlage gemäß der Fig. 1 mit dem daran lösbar angeordneten Aufnahmebunker.
  • Die Fig. 1 zeigt eine mobile Brechanlagenanordnung mit einem Fahrwerk 1, einem Brecher 2 und einem an einer Tragkonstruktion 3 angeordneten Plattenband 4.
  • Die mobile Brechanlagenanordnung weist einen ersten Aufnahmebunker 5a (Hopper) und einen zweiten Aufnahmebunker 5b auf, die als Module gegeneinander austauschbar sind. Die beiden Aufnahmebunker 5a, 5b sind dazu lösbar an der Tragkonstruktion 3 befestigt, so dass die Aufnahmebunker 5a, 5b von dem Plattenband 4 entlang einer vorgegebenen Trennfläche abnehmbar sind.
  • In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der zweite Aufnahmebunker 5b ein größeres Füllvolumen als der erste Aufnahmebunker 5a auf. Aufgrund des größeren Aufnahmevolumens kann der zweite Aufnahmebunker 5b auch mit einer größeren Schaufel 12b beladen werden. Das größere Volumen des zweiten Aufnahmebunkers 5b führt im Betrieb zu einer größeren statischen Belastung durch das Eigengewicht der Brechanlage sowie durch das Gewicht des aufgegebenen Füllgutes.
  • Noch gravierender sind aber die Änderungen hinsichtlich der dynamischen Belastungen, weil der größere zweite Aufnahmebunker 5b auch mit einer größeren Schaufel 12b beladen werden kann (siehe Fig. 3). Der von dem zweiten Aufnahmebunker 5b bei dem Beladen auf die Tragkonstruktion 3 übertragende Impuls ist durch das größere Gesamtgewicht pro Befüllung sowie eine größere Fallhöhe stark erhöht. Um die dynamischen Belastungen aufnehmen zu können, ist der zweite Aufnahmebunker 5b im Vergleich zu dem ersten Aufnahmebunker 5a in einem geringen Abstand zu dem Brecher 2 und damit in einem geringeren Abstand zu dem Schwerpunkt der gesamten Vorrichtung anzuordnen. Bei der Auslegung der Brecheranlage sind dabei die Hebelarme zu berücksichtigen, die an beiden Seiten des Fahrwerkes 1 wirken können. Durch die Verschiebung des zweiten Aufnahmebunkers 5b in Richtung des Brechers 2 wird dieser auch höher auf dem Plattenband 4 angeordnet. Durch die höhere Anordnung auf dem Plattenband wird auch die Fallhöhe reduziert bzw. an die größere Abwurfhöhe der größeren Schaufel 12b angepasst. Auch dies trägt dazu bei, die dynamischen Belastungen zu begrenzen.
  • So ist bei dem kleineren ersten Aufnahmebunker 5a vorgesehen diesen weiter entfernt von dem Brecher 2 und damit von dem Gesamtschwerpunkt anzuordnen und damit den Hebelarm zu verlängern. Bezüglich des schräg nach oben verlaufenden Plattenbandes 4 wird der erste Aufnahmebunker 5a damit weiter unten angeordnet, so dass die Ladehöhe h, also die von einer Schaufel 12a zu überbrückende Höhe des oberen Randes des Aufnahmebunkers 5a erheblich reduziert ist.
  • Gemäß einem konkreten Ausführungsbeispiel weist der erste Aufnahmebunker 5a ein Aufnahmevolumen von 153 m3 auf und ist für eine Schaufel 12a mit einem Ladevolumen von 61 m3 ausgelegt. Der zweite Aufnahmebunker 5b weist dagegen ein Aufnahmevolumen von 190 m3 und ist für eine Schaufel 12b mit einem Volumen von 75 m3 ausgelegt. Um den ersten Aufnahmebunker 5a und den zweiten Aufnahmebunker 5b an unterschiedlichen Positionen anordnen zu können, sind an beiden Seiten des Plattenbandes 4 angeordnete Begrenzungswände 6 mit einer Unterbrechung 7 versehen, wobei jeweils ein unterer Teil 6' der Begrenzungswände 6 mit dem Aufnahmebunker 5a, 5b verbunden und mit diesem abnehmbar ist.
  • Die Fig. 2 zeigt die betriebsfertige mobile Brechanlage mit dem ersten Aufnahmebunker 5a, wobei der Aufnahmebunker 5a lösbar an der Tragkonstruktion 3 befestigt ist. Die Befestigung kann durch eine formschlüssige und/ oder kraftschlüssige Verbindung erfolgen. Gemäß der Fig. 2 ist der Aufnahmebunker 5a an Verbindungsstellen 8 der Tragkonstruktion 3 mit Schrauben befestigt. Zusätzlich kann auch eine Unterstützung der Verbindung durch einen Formschluss vorgesehen sein, wodurch gerade auch ein Aufsetzen der Aufnahmebunker 5a, 5b auf die Tragkonstruktion erleichtert werden kann.
  • Die Fig. 3 zeigt eine mobile Brechanlage, bei der der erste Aufnahmebunker 5a durch den zweiten Aufnahmebunker 5b ersetzt ist. Um die höheren statischen und dynamischen Belastungen ausgleichen zu können, ist der zweite Aufnahmebunker 5b näher an dem Brecher 2 und damit näher an dem Gesamtschwerpunkt angeordnet. Der an dem Brecher 2 befestigte untere Teil 6' der Begrenzungswände 6 ist entsprechend kürzer ausgeführt, wobei auch das Plattenband 4 mit einem zur Aufnahme des Brechgutes vorgesehenen Abschnitt 9 entlang der Förderrichtung F sich über einen Boden des Aufnahmebunkers 5b hinauserstreckt. Ein erheblicher Teil des Plattenbandes 4 bleibt damit bei der Konfiguration gemäß der Fig. 3 ungenutzt, um insgesamt einen flexiblen Einsatz mit unterschiedlichen Aufnahmebunkern 5a, 5b zu ermöglichen. Der entlang des Plattenbandes 4 gemessene Abstand a zwischen der Drehachse D einer unteren Umlenkrolle 10 und einem hinteren Rand 11 des zweiten Aufnahmebunkers 5b beträgt bei der üblichen Dimensionierung der mobilen Brechanlage zumindest 1,5 m, in dem konkreten Ausführungsbeispiel 2,4 m. Dadurch, dass der zweite Aufnahmebunker 5b in Richtung des Brechers 2 versetzt angeordnet ist, ist auch eine der Verbindungsstellen 8, an der der erste Aufnahmebunker 5a gemäß der Fig. 2 befestigt ist, bei einer Anordnung des zweiten Aufnahmebunkers 5b frei.
  • Die Brechanlagenanordnung mit einem ersten Aufnahmebunker 5a und einem zweiten Aufnahmebunker 5b erlaubt den Betrieb mit Beladevorrichtungen, die eine unterschiedliche Schaufelgröße aufweisen. Gemäß der Fig. 2 weist die nur angedeutete Beladevorrichtung eine Schaufel 12a auf, die ein Füllvolumen von 61 m3 aufweist. Diese Schaufel ist so ausgelegt, dass diese die Ladehöhe h überwinden kann, die in dem Ausführungsbeispiel 8,50 m beträgt. Bei der Ausgestaltung gemäß der Fig. 2 ist der erste Aufnahmebunker 5a so angeordnet, dass bei einer maximalen Beladung die an beiden Seiten des Fahrwerkes 1 angreifenden statischen und dynamischen Kräfte sich in etwa aufheben oder zumindest eine vorgegebene Maximalbelastung nicht überschritten wird. Insbesondere muss ein übermäßiges Aufschwingen aufgrund dynamisch wechselnder Kräfte vermieden werden.
  • Die Anordnung gemäß der Fig. 2 mit dem ersten Aufnahmebunker 5a kann nicht ohne Weiteres mit einer Beladevorrichtung eingesetzt werden, welcher eine größere Schaufel aufweist. Bei einer größeren Schaufel würde nämlich die dynamische Belastung aufgrund der größeren Masse und aufgrund der erhöhten Fallhöhe zunehmen, so dass die Gefahr einer Überlastung der Brechanlage bestehen würde. Des Weiteren wäre das Volumen des ersten Aufnahmebunkers 5a möglicherweise auch nicht ausreichend.
  • Gemäß der Fig. 3 ist für den Betrieb mit einer größeren Schaufel 12b der zweite Aufnahmebunker 5b vorgesehen, der sowohl in seiner Größe als auch seiner Anordnung an größere Belastungen angepasst ist. Da der zweite Aufnahmebunker 5b näher in Richtung des Brechers angeordnet ist, kann auch bei einem größeren Abwurfgewicht sowie einer größeren Fallhöhe eine Überlastung vermieden werden.
  • Bei der Auslegung werden also im Vorhinein verschiedene Konfigurationen berücksichtigt, wobei zwischen den beidseits des Gesamtschwerpunktes angeordneten Teile eine Balance hergestellt wird. Dabei ist zu berücksichtigen, dass bei der mobilen Brechanlage der Aufnahmebunker 5a, 5b auf der einen Seite des Gesamtschwerpunktes und der Brecher 2 sowie ein in den Figuren nur angedeuteter Abwurfausleger 13 auf der anderen Seite des Gesamtschwerpunktes angeordnet sind.

Claims (7)

  1. Mobile Brechanlage mit einem Fahrwerk (1) sowie mit einem Aufnahmebunker (5a, 5b), einem Brecher (2) und einem an einer Tragkonstruktion (3) angeordneten Plattenband (4) zum Fördern des Brechgutes von dem Aufnahmebunker (5a, 5b) zu dem Brecher (2), wobei der Aufnahmebunker (5a, 5b) an Verbindungsstellen (8) der Tragkonstruktion (3) befestigt ist, wobei das Plattenband (4) sich mit einem zur Aufnahme des Brechgutes vorgesehenen Abschnitt (9) entgegen der Förderrichtung (F) über einen Boden des Aufnahmebunkers (5b) hinauserstreckt,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Tragkonstruktion (3) freie Verbindungsstellen (8) aufweist, wobei der Aufnahmebunker (5a, 5b) mit einer lösbaren formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbindung an der Tragkonstruktion (3) befestigt ist, so dass der Aufnahmebunker (5a, 5b) von dem Plattenband (4) entlang vorgegebener Trennflächen abnehmbar ist.
  2. Mobile Brechanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der entlang des Plattenbandes (4) gemessene Abstand (a) zwischen der Drehachse (D) einer unteren Umlenkrolle (10) des Plattenbandes (4) und einem hinteren Rand (11) des Aufnahmebunkers (5b) zumindest 1,5 m beträgt.
  3. Mobile Brechanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Seiten des Plattenbandes (4) angeordnete Begrenzungswände (6) jeweils eine Unterbrechung (7) aufweisen, wobei jeweils ein unterer Teil (6') der Begrenzungswände (6) mit dem Aufnahmebunker (5a, 5b) verbunden ist.
  4. Mobile Brechanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebunker (5a, 5b) an den Verbindungsstellen (8) mit der Tragkonstruktion (3) verschraubt ist.
  5. Mobile Brechanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebunker (5a, 5b) an den Verbindungsstellen (8) durch einen Formschluss an der Tragkonstruktion (3) abgestützt ist.
  6. Mobile Brechanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmevolumen des Aufnahmebunkers (5a, 5b) zwischen 100 m3 und 250 m3 beträgt.
  7. Mobile Brechanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladehöhe (h) des Aufnahmebunkers (5a, 5b) zwischen 7 m und 12 m liegt.
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