EP3781320B1 - Schlagwerkzeug und damit ausgestatteter rotor für eine maschine zur zerkleinerung von metallgegenständen oder gesteinsmaterialien - Google Patents

Schlagwerkzeug und damit ausgestatteter rotor für eine maschine zur zerkleinerung von metallgegenständen oder gesteinsmaterialien Download PDF

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EP3781320B1
EP3781320B1 EP18718808.1A EP18718808A EP3781320B1 EP 3781320 B1 EP3781320 B1 EP 3781320B1 EP 18718808 A EP18718808 A EP 18718808A EP 3781320 B1 EP3781320 B1 EP 3781320B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
section
striking
striking tool
bearing opening
tool
Prior art date
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EP18718808.1A
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English (en)
French (fr)
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EP3781320A1 (de
Inventor
Bruno Mayer
Stephan O. Mayer
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Stahlwerke Bochum GmbH
Original Assignee
Stahlwerke Bochum GmbH
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Publication date
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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
    • B02C13/00—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills
    • B02C13/26—Details
    • B02C13/28—Shape or construction of beater elements

Definitions

  • the invention relates to an impact tool for crushing metal objects or stone materials.
  • Impact tools of this type are also referred to as impact hammers and are typically used in machines for crushing metal scrap, such as vehicle bodies intended for scrapping, or demolition or construction waste.
  • the impact tools of the type in question here which are usually cast in one piece from an iron-based material from a cast metal material or alternatively produced by forging or flame cutting of a correspondingly shaped preliminary product or as a welded construction, comprise a bearing section in which a bearing opening with a cylindrically shaped inner peripheral surface is formed , and an impact section which, in use, is subjected to an impact load from contact with the material to be crushed.
  • a metallic axle is pushed through the bearing opening, on which the striking tool is then mounted in a pendulum manner, so that there is metallic frictional contact between the outer circumferential surface of the axle and the inner circumferential surface of the bearing opening of the striking tool.
  • a striking tool with the features of the preamble of claim 1 is from U.S. 2011/042498 A1 known.
  • Such rotors rotating about an axis of rotation during use have on their circumference several axes distributed at equal angular intervals about the axis of rotation and extending axially parallel to the axis of rotation, on which a larger number of percussion hammers are mounted freely oscillating at a distance from one another.
  • the rotor In its peripheral areas between the percussion hammers, the rotor is usually fitted with so-called "protective caps" which, like the percussion hammers, are made of steel, predominantly cast, but alternatively can also be made by forging, flame cutting or as a welded construction.
  • the protective caps arranged next to the percussion hammers are mounted at such a distance from the respective percussion hammer that on the one hand the percussion hammer can freely execute its pendulum movement, but on the other hand the gap that must be present between the respective protective cap and the associated percussion hammer in order to prevent its pendulum movement allow, is as narrow as possible in order to prevent metal or rock parts from entering the gap in question during operation and the hammer from being blocked by material sitting in the gap.
  • centrifugal forces acting in the case of vertically or horizontally rotating percussion tools of the type explained above as a function of the respective rotational speeds are high and lead to strong dynamic loads in the region of the bearing section which delimits the bearing opening.
  • the bearing section and the impact section of impact tools of the type considered here must therefore fulfill completely different tasks, which fundamentally require different mechanical properties.
  • the impact section should have the greatest possible hardness in order to withstand the collisions with the respective material to be comminuted, which are necessary for the comminution, with as little wear as possible.
  • the bearing section should have good toughness and, as a result, good elongation properties in order to be able to absorb the high dynamic loads to which the impact tool is exposed during use due to its pendulum movement (centrifugal forces) and due to collisions with the material to be shredded (impacts).
  • the striking tools undergo a heat treatment after they have been shaped, during which the striking section is given the necessary hardness and the bearing section is given optimized toughness.
  • a rotor for a machine for comminuting metal or stone materials should be created, in which an optimally long service life of the striking tools that are oscillatingly mounted on it can be achieved with simple means.
  • the invention has achieved this object in that such a striking tool is designed according to claim 1 .
  • a rotor for a machine for crushing metal or rock materials, in particular scrap, such as car bodies to be scrapped, or rock residues from building construction or demolition, which achieves the above-mentioned object, is accordingly equipped with a striking tool according to the invention.
  • a striking tool according to the invention for the comminution of metal objects or stone materials is therefore made of an iron-based material in accordance with the prior art explained at the outset.
  • the impact tool comprises a bearing section in which a bearing opening for freely oscillating mounting of the impact tool about a pivot axis is formed, and an impact section which, during use, is exposed to an impact load through contact with the material to be comminuted.
  • the bearing opening has a support section, on the inner peripheral surface of which the percussion tool is supported during its oscillating movement about the pivot axis, and an extension section, which is connected to the support section and through which the bearing opening faces the direction of the percussion section the support portion is extended.
  • the bearing opening is no longer circular in cross section, viewed normal to the pivot axis of the impact tool, as is usually the case with conventional impact hammers and comparable impact tools that are oscillatingly mounted during use. Rather, the bearing opening extended by the extension portion toward the striking portion of the striking tool. As a result of this lengthening, the area of the bearing section surrounding the bearing opening is also lengthened. It has been shown that this lengthening effectively increases the toughness of the area in question. With a striking tool according to the invention, the dynamic loads occurring during use can be absorbed over a correspondingly enlarged area, with the result that the proportional deformations that the area in question has to perform and, as a result, the stresses that this area has to absorb are lower than with a conventionally shaped percussion tool. This effectively counteracts the risk of cracking caused by excessive stress or of a breakage caused thereby in the region of the impact tool surrounding the bearing opening.
  • the support section of the bearing opening is arranged with its inner peripheral surface on the opposite side of the axis to the impact section of the impact tool on which the impact tool is mounted, the impact tool comes into contact with the inner peripheral surface of the support section as a result of the centrifugal forces acting on the impact tool during use held on the axis.
  • the shape and extent of the bearing section can be designed so that the Inner peripheral surface of the support portion covers the entire surface of the axis over which the striking tool rolls during the pendulum motion.
  • the inner peripheral surface of the bearing opening in the area of the bearing section can have the shape of a cylindrical shell evenly curved around the pivot axis of the striking tool, the lateral boundary inner surfaces of the widening section being connected tangentially to the longitudinal edge of the inner peripheral surface of the bearing section assigned to them, in order to ensure a smooth transition to the inner peripheral surface of the support section.
  • the radius of curvature of the cylindrical shell suitably corresponds to the radius of a bearing opening with a circular cross section, via which a conventionally designed percussion tool of the type belonging to the genus of the invention is usually mounted on the axis assigned to it.
  • the impact tool has a constriction in the area of the transition between its bearing section and its impact section, as is often the case with impact hammers known from the prior art, in order to achieve an optimal distribution of mass between the bearing section and the impact section, it can be expedient to design the radius of the base inner surface of the extension section to be smaller than the radius of the inner peripheral surface of the support section.
  • the lateral delimiting inner surfaces of the expansion section run in a V-shape, starting from its base area, in the direction of the respectively associated longitudinal edge of the inner peripheral surface of the support section. In this way, a uniform thickness profile of the material of the bearing section of the percussion tool that laterally bounds the bearing opening can be achieved, which in turn contributes to the equalization of the loads absorbed by the bearing section during use.
  • the lateral delimiting inner surfaces of the extension section can in principle be flat, but can also be shaped to follow the outer course of the material of the bearing section surrounding the extension section.
  • a smaller radius of curvature of the base area of the expansion section proves particularly expedient if the inner peripheral surface of the support section of the bearing opening is to encompass an angular range of more than 180° in order to ensure particularly secure storage of the impact tool during use.
  • the radius of the base inner surface of the expansion section is equal to the radius of the bearing section in a manner not according to the invention.
  • the bearing opening is designed in the manner of an oval stretched in the direction of the impact section. In this configuration it can The striking tool can therefore not only be moved in an oscillating manner, but also in a movement relative to the axis on which it is mounted, which is aligned along its central axis which is aligned transversely to the pivot axis defined by the bearing opening.
  • the danger can be counteracted in this way that a striking tool is blocked by a piece of material that is pinched between the rotor and the inner wall.
  • the impact tool which is provided with an oval bearing opening in the manner of a slotted hole in the manner explained here and is not according to the invention, can avoid such a blockage by shifting along its central axis, ie transversely to the axis on which it is mounted. In this case, the material part in question is generally conveyed out of its blocked position by the contact with the striking tool that nevertheless takes place.
  • the linear distance between the centers of curvature of the inner peripheral surface of the bearing section and the base inner surface of the extension section is at least 10 mm.
  • the impact tool is designed symmetrically in relation to its central center line and the inner peripheral surface of the support section and the base area of the expansion section are each curved at a uniform radius, it is advantageous if - viewed in a sectional plane aligned normal to the pivot axis of the impact tool - the center points the curvature of the inner peripheral surface of the support portion and the base inner surface of the extension portion Distance from each other lie together on a central, aligned transversely to the longitudinal axis of the bearing opening center line of the impact tool.
  • a percussion tool that is not only supported on the side of the bearing eye remote from the percussion section via the inner peripheral surface of the support section provided there, but also on the side of the bearing eye assigned to the percussion section, is achieved according to the invention in that the expansion section is at least two spaces apart in the circumferential direction of the bearing opening Sub-sections each extending in the direction of the impact section of the impact tool, with adjacent sub-sections each delimiting an additional support section of the impact tool between them.
  • the subsections of the expansion section separate the additional support section laterally from the material of the bearing section that laterally borders the bearing opening, so that the effect used according to the invention of lengthening the area that can expand under dynamic loading of the impact tool also occurs when the additional support section during use, the striking tool is supported on the side of the bearing opening associated with the striking section during its pendulum movement.
  • Typical steel materials from which impact tools designed according to the invention are produced are already used today for this purpose martensitic hardening steels with carbon contents of 0.1-0.70% by weight.
  • Impact tools according to the invention can also be produced from austenitically solidifying steels with a manganese content of 7-30% by weight.
  • These types of steel known under the designation "Hadfield steels”, have also proven themselves in practice for many years for the production of striking tools of the type in question.
  • An example of such a Hadfield steel is the steel commercially available under the standard designation X120Mn12 and the material number 1.3401. Just under thrusting Under load, Hadfield steels show good wear resistance due to their high work hardening ability.
  • striking tools according to the invention can be cast from cast iron materials known for this purpose, for example from so-called “white cast iron” which has a chromium content of up to 29% by weight.
  • Impact tools 1, 1′, 1′′ shown are used as impact hammers when crushing scrap metal, such as vehicle bodies, mineral raw materials or mineral waste, such as rubble, overburden or the like.
  • the impact tools 1, 1′, 1′′ are mounted on a conventional rotor, not shown here, in a pendulous manner on an axis of the rotor, also not shown here.
  • This type of oscillating mounting of a percussion tool, which belongs to the same genus, as a striking tool according to the invention is, for example, in EP 1 047 499 B1 described.
  • a centrally arranged bearing opening 4,4',4" is formed in the bearing section 3,3',3" of the percussion tools 1,1',1" and extends between the end faces 5,5',5"; 6,6' ,6" of the impact tool 1,1',1" extends over its width B.
  • the central longitudinal axis L of the bearing opening 4,4′,4′′ defines the oscillating axis about which the impact tool 1,1′,1′′ oscillates during use about the axis of the rotor, which generally also consists of a steel material. There is metallic frictional contact between the axis of the rotor and the impact tool 1,1',1".
  • the bearing opening 4 has, on its side remote from the percussion section 2, a support section 7 with an inner peripheral surface 8 that is uniformly curved in the manner of a cylindrical shell, which extends over the width B of the percussion tool 1 and thereby spans an angular range ß of approximately 215°.
  • the bearing opening 4 is widened by a widening section 9 .
  • the flat lateral boundary inner surfaces 10, 11 of the expansion section 9 are connected tangentially to the respectively assigned longitudinal edge of the inner peripheral surface 8 of the support section 7 and run towards one another in the direction of the impact section 2 until they also come up against the longitudinal edges of the impact section 2 assigned to them in the manner of a cylindrical shell shaped base 12 of the extension section 9 meet.
  • the base area 12 also extends over the width B of the impact tool 1 and thereby encompasses an angular range ⁇ ′ of approximately 145°.
  • the radius R' of The curvature of the base surface 12 corresponds to approximately 3/4 of the radius R of the curvature of the inner peripheral surface 8 of the support section 7, with the center point M, M' of the curvature of the inner peripheral surface 8 and base surface 12 being on a central axis X aligned transversely to the longitudinal axis L of the bearing opening 4 of the striking tool 1 is located.
  • this shape of the bearing opening 4 is particularly advantageous when the striking tool 1 is constricted in the transition area between its bearing section 3 and its striking section 2 .
  • the lateral delimiting inner surfaces 10, 11 can then be shaped in such a way that they are aligned essentially parallel to the outer course of the material of the bearing section 3 surrounding the bearing opening 4 and thus optimally equalize the dynamic loads occurring in the bearing section 3 and the associated expansion during use is achieved.
  • the bearing opening 4' also has a support section 7' on its side remote from the percussion section 2', with an inner peripheral surface 8' uniformly curved in the manner of a cylindrical shell, which extends over the width B of the percussion tool.
  • the inner peripheral surface 8' spans an angular range of 180°.
  • the bearing opening 4' is enlarged by an enlargement section 9'.
  • the flat, lateral boundary inner surfaces 10', 11' of the expansion section 9' are aligned parallel to one another and are accordingly connected tangentially to the respectively assigned longitudinal edge of the inner peripheral surface 8' of the support section 7' and extend in the direction of the impact section 2' up to the longitudinal edges assigned to them the base surface 12' of the widening section 9', which is assigned to the impact section 2' and is also shaped like a cylindrical shell.
  • the base 12 ' also extends over the width B of the impact tool 1' and spans a Angle range ß 'also 180 °.
  • the radius of curvature of the base 12' is equal to the radius of curvature of the inner peripheral surface 8' of the support section 7'.
  • the center points of the curvatures of the inner peripheral surface 8' and the base surface 12' are at a distance Y on the central central axis X.
  • the striking tool 1' can also be along the central axis on the axis on which it is oscillatingly mounted during use X can be moved to avoid jammed material, for example.
  • the bearing opening 4" has, on its side remote from the percussion section 2", a support section 7" with an inner peripheral surface 8" uniformly curved in the manner of a cylindrical shell, which extends over the width B of the percussion tool 1" and, as the inner peripheral surface 8 of the percussion tool 1 spans an angular range ß of about 215°.
  • the bearing opening 4" is widened by a widening section 9".
  • the planar lateral delimiting inner surfaces 10", 11" of the widening section 9" are connected tangentially to the respective assigned longitudinal edge of the inner peripheral surface 8" of the support section 7" and run , also as in the striking tool 1, towards each other in the direction of the striking section 2" until they come to the respective associated longitudinal edges of the base surfaces 12a", 12b" of subsections 13a", 13b "of the expansion section 9".
  • the bases 12a", 12b” also each extend over the width B of the impact tool 1 and each span an angular range ß' of approximately 145°.
  • the radius R' of the curvature of the bases 12a", 12b" corresponds to approximately 40% of the radius R of the curvature of the inner peripheral surface 8 of the support section 7.
  • the sub-sections 13a", 13b" of the extension section 9" are spaced apart in the circumferential direction and are symmetrical to the central central axis X aligned. Its base surface 12a", 12b” merges into a flat boundary surface 14a", 14b" at its longitudinal edge facing away from the associated inner boundary surface 10", 11". Starting from the base surface 12a", 12b" assigned to it, the boundary surfaces converge until they meet the upper support surface 15" of a support section 16" separating the subsections 13a", 13b".
  • the support surface 15" is also curved in the manner of a cylindrical shell and extends over the width B of the striking tool 1".
  • the support surface 15" lies on the in 3 cylinder surface indicated by dashed lines, on which the inner peripheral surface 8" of the support section 7" of the bearing opening 4" also lies.
  • the support section 16" with its support surface 15" also supports the percussion tool 1" during use on the percussion section 2". side of the bearing opening 4" against the axis on which the striking tool 1" is oscillatingly mounted.
  • subsections 13a", 13b" separate the support section 16" from the material surrounding the bearing opening 4", so that there, despite the presence of the additional support section 16" the same positive effects in terms of long-term resilience and increase in service life occur as in the figures 1 and 2 illustrated configurations of the impact tools 1,1',1".
  • this shape of the bearing opening 4 is particularly advantageous when the striking tool 1 is constricted in the transition area between its bearing section 3 and its striking section 2 .
  • the lateral delimiting inner surfaces 10, 11 can then be shaped in such a way that they are aligned essentially parallel to the outer course of the material of the bearing section 3 surrounding the bearing opening 4 and thus optimally equalize the dynamic loads occurring in the bearing section 3 and the associated expansion during use is achieved.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Percussive Tools And Related Accessories (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Schlagwerkzeug für die Zerkleinerung von Metallgegenständen oder Gesteinsmaterialien.
  • Solche Schlagwerkzeuge werden auch als Schlaghammer bezeichnet und typischerweise in Maschinen zur Zerkleinerung von Metallschrott, wie für die Verschrottung vorgesehene Karosserien von Fahrzeugen, oder von Abbruch- oder Baurestmassen eingesetzt.
  • Dabei umfassen die üblicherweise in einem Stück aus einem eisenbasierten Werkstoff aus einem Gussmetallwerkstoff gegossenen oder alternativ durch Schmieden oder Brennschneiden eines entsprechend geformten Vorprodukts oder als Schweißkonstruktion hergestellten Schlagwerkzeuge der hier in Rede stehenden Art einen Lagerabschnitt, in den eine Lageröffnung mit einer zylindrisch geformten Innenumfangsfläche eingeformt ist, sowie einen Schlagabschnitt, der im Gebrauch einer schlagenden Belastung durch Kontakt mit dem zu zerkleinernden Material ausgesetzt ist. Durch die Lageröffnung wird im Gebrauch eine metallische Achse geschoben, auf der das Schlagwerkzeug dann pendelnd gelagert ist, so dass zwischen der Außenumfangsfläche der Achse und der Innenumfangsfläche der Lageröffnung des Schlagwerkzeugs metallischer Reibkontakt besteht.
  • Beispiele für derartige Schlagwerkzeuge sind in der WO 97/05951 A1 und der Broschüre "Stahlwerke Bochum - Hochverschleißfeste Gußteile", aus dem Jahre 2012, herausgegeben von der Anmelderin und zum Download bereitstehend unter der URL http://stahlwerke-bochum.com/wpcontent/uploads/2015/07/swb_image_prospekt_d.pdf beschrieben.
  • Ein Schlagwerkzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 ist aus der US 2011/042498 A1 bekannt.
  • Ein Beispiel für einen Rotor für eine Zerkleinerungsmaschine, der mit Schlagwerkzeugen der hier betrachteten Art bestückt werden kann, ist in der EP 1 047 499 B1 dargestellt.
  • Solche im Gebrauch um eine Drehachse rotierenden Rotoren weisen an ihrem Umfang mehrere in gleichen Winkelabständen um die Drehachse verteilte, sich achsparallel zur Drehachse erstreckende Achsen auf, auf denen beabstandet zueinander eine größere Zahl von Schlaghämmern frei pendelnd gelagert sind. In seinen Umfangsbereichen zwischen den Schlaghämmern ist der Rotor in der Regel mit so genannten "Schutzkappen" besetzt, die, wie die Schlaghämmer, aus Stahl, überwiegend gießtechnisch, alternativ aber auch durch Schmieden, Brennschneiden oder als Schweißkonstruktion hergestellt sein können. Die nächstbenachbart zu den Schlaghämmern angeordneten Schutzkappen werden dabei so beabstandet zu dem jeweiligen Schlaghammer montiert, dass einerseits der Schlaghammer seine Pendelbewegung frei ausführen kann, andererseits aber der Spalt, der zwischen der jeweiligen Schutzkappe und dem zugeordneten Schlaghammer notwendig vorhanden sein muss, um dessen Pendelbewegung zu ermöglichen, möglichst schmal ist, um während des Betriebs das Eindringen von Metall- oder Gesteinsteilen in den betreffenden Spalt und ein Blockieren des Hammers durch im Spalt sitzendes Material zu verhindern.
  • Die bei vertikal oder horizontal rotierend gelagerten Schlagwerkzeugen der voranstehend erläuterten Art in Abhängigkeit der jeweiligen Umdrehungsgeschwindigkeiten wirkenden Zentrifugalkräfte sind hoch und führen zu starken dynamischen Belastungen des Bereichs des Lagerabschnitts, der die Lageröffnung umgrenzt.
  • Der Lagerabschnitt und der Schlagabschnitt von Schlagwerkzeugen der hier betrachteten Art müssen daher vollständig unterschiedliche Aufgaben erfüllen, die grundsätzlich unterschiedliche mechanische Eigenschaften erforderlich machen. So soll der Schlagabschnitt eine möglichst große Härte aufweisen, um die für die Zerkleinerung erforderlichen Kollisionen mit dem jeweils zerkleinernden Material bei möglichst geringem Verschleiß zu überstehen. Dagegen soll der Lagerabschnitt eine gute Zähigkeit und damit einhergehend gute Dehnungseigenschaften besitzen, um die hohen dynamischen Belastungen aufnehmen zu können, denen das Schlagwerkzeug im Gebrauch durch seine Pendelbewegung (Fliehkräfte) und durch die Kollisionen mit dem zu zerkleinernden Material (Stöße) ausgesetzt ist.
  • Um diese unterschiedlichen Eigenschaften ihres Schlag- und Lagerabschnitts einzustellen, durchlaufen die Schlagwerkzeuge nach ihrer Formgebung eine Wärmebehandlung, in deren Verlauf dem Schlagabschnitt die erforderliche Härte und dem Lagerabschnitt eine optimierte Zähigkeit verliehen wird.
  • Praktische Erfahrungen zeigen, dass es trotz dieser in der Praxis bewährten Einstellung der Zähigkeit des Lagerabschnitts der Schlagwerkzeuge zu Schäden aufgrund übermäßiger Belastungen kommt. So zeigen sich in den die Lageröffnung umgrenzenden Bereichen des Lagerabschnitts Risse, die bis zum Bruch führen können.
  • Vor dem Hintergrund des voranstehend erläuterten Standes der Technik hat sich somit die Aufgabe ergeben, ein Schlagwerkzeug zu schaffen, bei dem mit einfachen Mitteln die Fähigkeit seines Lagerabschnitts zur Aufnahme der im Gebrauch auf das Schlagwerkzeug wirkenden dynamischen Lasten weiter verbessert ist.
  • Darüber hinaus sollte ein Rotor für eine Maschine zur Zerkleinerung von Metall- oder Gesteinsmaterialien geschaffen werden, bei dem mit einfachen Mittel eine optimal lange Einsatzdauer der an ihm pendelnd gelagerten Schlagwerkzeuge erreicht ist.
  • In Bezug auf das Schlagwerkzeug hat die Erfindung diese Aufgabe dadurch gelöst, dass ein solches Schlagwerkzeug gemäß Anspruch 1 ausgestaltet ist.
  • Ein die voranstehend genannte Aufgabe lösender Rotor für eine Maschine zum Zerkleinern von Metall- oder Gesteinsmaterialien, insbesondere Schrott, wie zu verschrottende Automobilkarosserien, oder vom Gebäudebau oder -abbruch stammenden Gesteinsrestmassen ist dementsprechend mit einem erfindungsgemäßen Schlagwerkzeug ausgestattet.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und werden nachfolgend wie der allgemeine Erfindungsgedanke im Einzelnen erläutert.
  • Ein erfindungsgemäßes Schlagwerkzeug für die Zerkleinerung von Metallgegenständen oder Gesteinsmaterialien ist demnach in Übereinstimmung mit dem eingangs erläuterten Stand der Technik aus einem eisenbasierten Werkstoff hergestellt. Dabei umfasst das Schlagwerkzeug einen Lagerabschnitt, in den eine Lageröffnung zum frei pendelnden Lagern des Schlagwerkzeugs um eine Schwenkachse eingeformt ist, sowie einen Schlagabschnitt, der im Gebrauch einer schlagenden Belastung durch Kontakt mit dem zu zerkleinernden Material ausgesetzt ist.
  • Gleichzeitig weist bei einem im Neuzustand befindlichen Schlagwerkzeug dieser Art die Lageröffnung einen Stützabschnitt, an dessen Innenumfangsfläche das Schlagwerkzeug bei seiner Pendelbewegung um die Schwenkachse gelagert ist, und einen Erweiterungsabschnitt auf, der an den Stützabschnitt angeschlossen ist und durch den die Lageröffnung in Richtung des Schlagabschnitts gegenüber dem Stützabschnitt erweitert ist.
  • Dabei ist die Lageröffnung im Querschnitt normal zur Schwenkachse des Schlagwerkzeugs betrachtet nicht mehr kreisrund, wie dies bei konventionellen Schlaghämmern und vergleichbaren im Gebrauch pendelnd gelagerten Schlagwerkzeugen üblicherweise der Fall ist. Vielmehr ist die Lageröffnung durch den Erweiterungsabschnitt in Richtung des Schlagabschnitts des Schlagwerkzeugs verlängert. In Folge dieser Verlängerung ist auch der die Lageröffnung umgrenzende Bereich des Lagerabschnitts verlängert. Es hat sich gezeigt, dass durch diese Verlängerung eine effektive Steigerung der Zähigkeit des betreffenden Bereichs erzielt wird. So können bei einem erfindungsgemäßen Schlagwerkzeug die im Gebrauch auftretenden dynamischen Belastungen über einen entsprechend vergrößerten Bereich aufgenommen werden mit dem Ergebnis, dass die proportionalen Verformungen, die der betreffende Bereich leisten muss, und damit einhergehend die Spannungen, die dieser Bereich aufnehmen muss, geringer sind als bei einem konventionell geformten Schlagwerkzeug. Die Gefahr einer durch übermäßige Spannung ausgelösten Rissbildung oder eines hierdurch bedingten Bruchs des die Lageröffnung umgrenzenden Bereichs des Schlagwerkzeugs ist damit wirksam begegnet.
  • Hierbei erweist es sich als besonders günstig, dass die erfindungsgemäß in Richtung des Schlagabschnitts des Schlagwerkzeugs vorgenommene Verlängerung der Lageröffnung sich in einen Bereich des Schlagwerkzeugs erstreckt, der im praktischen Einsatz nur wenig belastet ist. Dem durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Lageröffnung erzielten Gewinn hinsichtlich der dynamischen Verformbarkeit des Lagerabschnitts steht damit keine die Verwendung in der Praxis einschränkende Schwächung des Schlagwerkzeugs entgegen.
  • Da im Gebrauch der Stützabschnitt der Lageröffnung mit seiner Innenumfangsfläche auf der zum Schlagabschnitt des Schlagwerkzeugs gegenüberliegenden Seite der Achse angeordnet ist, auf der das Schlagwerkzeug gelagert ist, wird das Schlagwerkzeug in Folge der im Gebrauch auf das Schlagwerkzeug wirkenden Fliehkräfte mit der Innenumfangsfläche des Stützabschnitts in Anlage an der Achse gehalten. Die Form und Ausdehnung des Lagerabschnitts kann dabei in Abhängigkeit von dem Schwenkweg, den das Schlagwerkzeug im Gebrauch bei seiner pendelnden Bewegung zurücklegt, so ausgelegt werden, dass die Innenumfangsfläche des Stützabschnitts die gesamte Fläche der Achse abdeckt, über die das Schlagwerkzeug bei der Pendelbewegung abwälzt. Hierzu kann die Innenumfangsfläche der Lageröffnung im Bereich des Lagerabschnitts die Form einer gleichmäßig um die Schwenkachse des Schlagwerkzeugs gekrümmten Zylinderschale aufweisen, wobei die seitlichen Begrenzungsinnenflächen des Erweiterungsabschnitts tangential an den ihnen jeweils zugeordneten Längsrand der Innenumfangsfläche des Lagerabschnitts angeschlossen sind, um einen stoßfreien Übergang zu der Innenumfangsfläche des Stützabschnitts zu gewährleisten. Der Radius der Krümmung der Zylinderschale entspricht dabei zweckmäßigerweise dem Radius einer im Querschnitt kreisrunden Lageröffnung, über die ein konventionell gestaltetes Schlagwerkzeug der zur Gattung der Erfindung gehörenden Art üblicherweise auf der ihm zugeordneten Achse gelagert ist.
  • Eine für die meisten Einsatzfälle ausreichende Abdeckung des Schwenkbereichs des Schlagwerkzeugs ergibt sich dabei dann, wenn - in einem Schnitt quer zur Schwenkachse des Schlagwerkzeugs betrachtet - die eine Zylinderschale bildende Innenumfangsfläche des Stützabschnitts der Lageröffnung einen Winkelbereich von mindestens 180° um die Schwenkachse umspannt.
  • Die Gefahr von Kerbwirkung im Erweiterungsbereich der Lageröffnung bei gleichzeitig optimaler Spannungsverteilung im Lagerabschnitt des Schlagwerkzeugs kann dadurch begegnet werden, dass die dem Stützabschnitt in Richtung des Schlagabschnitts gegenüberliegende Grundinnenfläche des Erweiterungsabschnitts nach Art einer Zylinderschale gekrümmt ist, wobei sich auch hier ein optimaler Belastungsverlauf in dem die Lageröffnung umgrenzenden Material des Schlagwerkzeugs dadurch ergibt, dass die Grundinnenfläche des Erweiterungsabschnitts jeweils tangential an die seitlichen Begrenzungsinnenflächen des Erweiterungsabschnitts angeschlossen ist.
  • Insbesondere im Fall, dass das Schlagwerkzeug im Bereich des Übergangs zwischen seinem Lagerabschnitt und seinem Schlagabschnitt eine Einschnürung aufweist, wie dies bei den aus dem Stand der Technik bekannten Schlaghämmern häufig der Fall ist, um eine optimale Massenverteilung zwischen Lagerabschnitt und Schlagabschnitt zu erreichen, kann es zweckmäßig sein, den Radius der Grundinnenfläche des Erweiterungsabschnitts kleiner auszulegen als den Radius der Innenumfangsfläche des Stützabschnitts. Bei dieser Ausgestaltung laufen die seitlichen Begrenzungsinnenflächen des Erweiterungsabschnitts ausgehend von dessen Grundfläche V-förmig in Richtung des jeweils zugeordneten Längsrands der Innenumfangsfläche des Stützabschnitts. Auf diese Weise kann ein gleichmäßiger Dickenverlauf des die Lageröffnung seitlich umgrenzenden Materials des Lagerabschnitts des Schlagwerkzeugs erzielt werden, der wiederum zur Vergleichmäßigung der vom Lagerabschnitt im Gebrauch aufgenommenen Belastungen beiträgt.
  • Die seitlichen Begrenzungsinnenflächen des Erweiterungsabschnitts können grundsätzlich eben, jedoch auch dem äußeren Verlauf des den Erweiterungsabschnitt umgebenden Materials des Lagerabschnitts folgend geformt sein.
  • Besonders zweckmäßig erweist sich ein kleinerer Krümmungsradius der Grundfläche des Erweiterungsabschnitts, wenn die Innenumfangsfläche des Stützabschnitts der Lageröffnung einen Winkelbereich von mehr als 180° umspannen soll, um eine besonders sichere Lagerung des Schlagwerkzeugs im Gebrauch zu sichern.
  • In anderen Einsatzfällen kann es zweckmäßig sein, wenn - in einer normal zur Schwenkachse des Schlagwerkzeugs ausgerichteten Schnittebene betrachtet - in nicht erfindungsgemäßer Weise der Radius der Grundinnenfläche des Erweiterungsabschnitts gleich dem Radius des Lagerabschnitts ist. In diesem Fall ist die Lageröffnung nach Art eines in Richtung des Schlagabschnitts gestreckten Ovals ausgebildet. Bei dieser Ausgestaltung kann das Schlagwerkzeug somit nicht nur pendelnd, sondern auch in einer entlang seiner quer zur durch die Lageröffnung definierten Schwenkachse ausgerichteten zentralen Mittelachse ausgerichteten Bewegung relativ zur Achse, auf der es gelagert ist, bewegt werden. Bei einer Zerkleinerungsmaschine, bei denen ein mit derartigen Schlagwerkzeugen bestückter Rotor in einer Kammer rotiert, deren Innenwände für eine optimale Zerkleinerung des zu zerkleinernden Guts mit geringem Abstand zur freien Stirnseite der mit dem Rotor rotierenden Schlaghämmer angeordnet ist, kann auf diese Weise der Gefahr entgegengewirkt werden, dass ein Schlagwerkzeug durch ein Materialteil blockiert, dass zwischen Rotor und Innenwand eingeklemmt wird. Das in der hier erläuterten nicht erfindungsgemäßen Weise mit einer ovalen, nach Art eines Langlochs ausgebildeten Lageröffnung versehene Schlagwerkzeug kann einer solchen Blockade durch eine Verschiebung längs seiner Mittelachse, d.h. quer zur Achse, auf der es gelagert ist, ausweichen. Dabei wird das betreffende Materialteil in der Regel durch den dennoch stattfindenden Kontakt mit dem Schlagwerkzeug aus seiner Blockadestellung hinausbefördert.
  • Im Fall, dass die Innenumfangsfläche des Stützabschnitts und die Grundfläche des Erweiterungsabschnitts jeweils in einem gleichmäßigen Radius gekrümmt sind, hat es sich als günstig herausgestellt, wenn - in einer normal zur Schwenkachse des Schlagwerkzeugs ausgerichteten Schnittebene betrachtet - der lineare Abstand der Mittelpunkte der Krümmung der Innenumfangsfläche des Lagerabschnitts und der Grundinnenfläche des Erweiterungsabschnitts mindestens 10 mm beträgt.
  • Insbesondere dann, wenn das Schlagwerkzeug bezogen auf seine zentrale Mittellinie symmetrisch gestaltet und die Innenumfangsfläche des Stützabschnitts und die Grundfläche des Erweiterungsabschnitts jeweils in einem gleichmäßigen Radius gekrümmt sind, ist es vorteilhaft, wenn - in einer normal zur Schwenkachse des Schlagwerkzeugs ausgerichteten Schnittebene betrachtet - die Mittelpunkte der Krümmung der Innenumfangsfläche des Stützabschnitts und der Grundinnenfläche des Erweiterungsabschnitts mit Abstand zueinander gemeinsam auf einer zentralen, quer zur Längsachse der Lageröffnung ausgerichteten Mittellinie des Schlagwerkzeugs liegen.
  • Ein Schlagwerkzeug, das nicht nur auf seiner vom Schlagabschnitt entfernten Seite des Lagerauges über die dort vorgesehene Innenumfangsfläche des Stützabschnitts, sondern auch auf der dem Schlagabschnitt zugeordneten Seite des Lagerauges abgestützt ist, wird erfindungsgemäß dadurch bewerkstelligt, dass der Erweiterungsabschnitt mindestens zwei in Umfangsrichtung der Lageröffnung beabstandete Unterabschnitte umfasst, die sich jeweils in Richtung des Schlagabschnitts des Schlagwerkzeugs erstrecken, wobei benachbarte Unterabschnitte zwischen sich jeweils einen zusätzlichen Stützabschnitt des Schlagwerkzeugs begrenzen. Durch die Unterabschnitte des Erweiterungsabschnitts wird der zusätzliche Stützabschnitt von dem die Lageröffnung seitlich umgrenzenden Material des Lagerabschnitts seitlich separiert, so dass der erfindungsgemäß genutzte Effekt der Verlängerung des Bereichs, der sich bei dynamischer Belastung des Schlagwerkzeugs dehnen kann, auch dann eintritt, wenn der zusätzliche Stützabschnitt das Schlagwerkzeug im Gebrauch auf der dem Schlagabschnitt zugeordneten Seite der Lageröffnung bei seiner Pendelbewegung abstützt.
  • Typische Stahlwerkstoffe, aus denen erfindungsgemäß gestaltete Schlagwerkzeuge hergestellt sind, sind heute schon zu diesem Zweck verwendete martensitisch erstarrende Vergütungsstähle mit Kohlenstoff-Gehalten von 0,1 - 0,70 Gew.-%.
  • Ebenso lassen sich erfindungsgemäße Schlagwerkzeuge aus austenitisch erstarrenden Stählen mit Mangangehalten von 7 - 30 Gew.-% herstellen. Auch diese unter der Bezeichnung "Hadfield-Stähle" bekannten Stahlsorten haben sich in der Praxis für die Herstellung von Schlagwerkzeugen der in Rede stehenden Art seit vielen Jahren bewährt. Ein Beispiel für einen solchen Hadfield-Stahl ist der unter der Normbezeichnung X120Mn12 und der Werkstoffnummer 1.3401 handelsübliche Stahl. Gerade unter stoßender Belastung weisen Hadfield-Stähle einen guten Verschleißwiderstand aufgrund ihrer hohen Kaltverfestigungsfähigkeit auf.
  • Des Weiteren können erfindungsgemäße Schlagwerkzeuge aus zu diesem Zweck bekannten Eisengusswerkstoffen gegossen werden, beispielsweise aus so genanntem "weißen Gusseisen", das Chrom-Gehalte von bis zu 29 Gew.-% aufweist.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch und nicht maßstäblich:
    • Fig. 1 ein erstes, nicht-erfindungsgemäßes Schlagwerkzeug in perspektivischer Ansicht;
    • Fig. 2 ein zweites, nicht-erfindungsgemäßes Schlagwerkzeug in perspektivischer Ansicht;
    • Fig. 3 ein drittes, erfindungsgemäßes Schlagwerkzeug in perspektivischer Ansicht;
  • Die in den Figuren 1 - 3 dargestellten Schlagwerkzeuge 1,1',1" dienen als Schlaghammer bei der Zerkleinerung von Metallschrott, wie Fahrzeugkarosserien, mineralischen Rohstoffen oder mineralischen Abfällen, wie Bauschutt, Abraum oder desgleichen.
  • Dazu werden die Schlagwerkzeuge 1,1',1" an einem konventionellen, hier nicht gezeigten Rotor in der Weise pendelnd auf einer hier ebenfalls nicht gezeigten Achse des Rotors gelagert. Diese Art und Weise der pendelnden Lagerung eines Schlagwerkzeugs, das zur selben Gattung gehört, wie ein erfindungsgemäßes Schlagwerkzeug, ist beispielsweise in der EP 1 047 499 B1 beschrieben.
  • Um seinen Verwendungszweck zu erfüllen, weist das in konventioneller Weise einstückig beispielsweise aus einem Hadfield-Stahl gegossene Schlagwerkzeug 1,1',1" einen durch eine geeignete Wärmebehandlung in an sich ebenfalls bekannter Weise gehärteten Schlagabschnitt 2,2',2", der im praktischen Einsatz in Kontakt mit dem zu zerkleinernden Material kommt und dadurch extremen Schlagbelastungen ausgesetzt ist, und einen Lagerabschnitt 3,3',3" auf, der in ebenso bekannter Weise so thermisch behandelt ist, dass er eine ausreichende Zähigkeit und Dehnungseigenschaften besitzt, durch die er in der Lage ist, die im Gebrauch auf das Schlagwerkzeug 1,1',1" wirkenden dynamischen Belastungen aufzunehmen.
  • In den Lagerabschnitt 3,3',3" der Schlagwerkzeuge 1,1',1" ist eine zentral angeordnete Lageröffnung 4,4',4" eingeformt, die sich zwischen den Stirnseiten 5,5',5";6,6',6" des Schlagwerkzeugs 1,1',1" über dessen Breite B erstreckt. Die zentrale Längsachse L der Lageröffnung 4,4',4" definiert die Pendelachse, um die das Schlagwerkzeug 1,1',1" im Gebrauch um die in der Regel ebenfalls aus einem Stahlwerkstoff bestehende Achse des Rotors pendelt. Dabei besteht metallischer Reibkontakt zwischen der Achse des Rotors und dem Schlagwerkzeug 1,1',1".
  • Beim in Fig. 1 dargestellten Schlagwerkzeug 1 weist die Lageröffnung 4 an ihrer vom Schlagabschnitt 2 entfernten Seite einen Stützabschnitt 7 mit einer nach Art einer Zylinderschale gleichmäßig gekrümmten Innenumfangsfläche 8 auf, die sich über die Breite B des Schlagwerkzeugs 1 erstreckt und dabei einen Winkelbereich ß von etwa 215° umspannt.
  • In Richtung des Schlagabschnitts 2 ist die Lageröffnung 4 durch einen Erweiterungsabschnitt 9 erweitert. Die eben ausgebildeten seitlichen Begrenzungsinnenflächen 10,11 des Erweiterungsabschnitts 9 sind tangential an den jeweils zugeordneten Längsrand der Innenumfangsfläche 8 des Stützabschnitts 7 angeschlossen und laufen in Richtung des Schlagabschnitts 2 aufeinander zu, bis sie auf die ihnen jeweils zugeordneten Längsränder der dem Schlagabschnitt 2 zugeordneten, ebenfalls nach Art einer Zylinderschale geformten Grundfläche 12 des Erweiterungsabschnitts 9 treffen. Die Grundfläche 12 erstreckt sich ebenfalls über die Breite B des Schlagwerkzeugs 1 und umspannt dabei einen Winkelbereich ß' von ca. 145°. Der Radius R' der Krümmung der Grundfläche 12 entspricht etwa 3/4 des Radius R der Krümmung der Innenumfangsfläche 8 des Stützabschnitts 7, wobei der Mittelpunkt M,M' der Krümmungen von Innenumfangsfläche 8 und Grundfläche 12 auf einer zentralen, quer zur Längsachse L der Lageröffnung 4 ausgerichteten Mittelachse X des Schlagwerkzeugs 1 liegt.
  • Wie in Fig. 1 durch gestrichelte Linien angedeutet, ist diese Formgebung der Lageröffnung 4 insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Schlagwerkzeug 1 im Übergangsbereich zwischen seinem Lagerabschnitt 3 und seinem Schlagabschnitt 2 eingeschnürt ist. Die seitlichen Begrenzungsinnenflächen 10,11 können dann so geformt sein, dass sie im Wesentlichen parallel zum äußeren Verlauf des die Lageröffnung 4 umgrenzenden Materials des Lagerabschnitts 3 ausgerichtet sind und so im Gebrauch eine optimale Vergleichmäßigung der im Lagerabschnitt 3 auftretenden dynamischen Belastungen und der damit einhergehenden Dehnung erzielt wird.
  • Beim in Fig. 2 dargestellten Schlagwerkzeug 1' weist die Lageröffnung 4' an ihrer vom Schlagabschnitt 2' entfernten Seite ebenfalls einen Stützabschnitt 7' mit einer nach Art einer Zylinderschale gleichmäßig gekrümmten Innenumfangsfläche 8' auf, die sich über die Breite B des Schlagwerkzeugs erstreckt. In diesem Fall umspannt die Innenumfangsfläche 8' einen Winkelbereich von 180°.
  • In Richtung des Schlagabschnitts 2' ist die Lageröffnung 4' durch einen Erweiterungsabschnitt 9' erweitert. Die ebenen seitlichen Begrenzungsinnenflächen 10',11' des Erweiterungsabschnitts 9' sind parallel zueinander ausgerichtet und dementsprechend tangential an den jeweils zugeordneten Längsrand der Innenumfangsfläche 8' des Stützabschnitts 7' angeschlossen und erstrecken sich in Richtung des Schlagabschnitts 2' bis zu den ihnen jeweils zugeordneten Längsrändern der dem Schlagabschnitt 2' zugeordneten, ebenfalls nach Art einer Zylinderschale geformten Grundfläche 12' des Erweiterungsabschnitts 9'. Die Grundfläche 12' erstreckt sich ebenfalls über die Breite B des Schlagwerkzeugs 1' und umspannt dabei einen Winkelbereich ß' von ebenfalls 180°. Der Radius der Krümmung der Grundfläche 12' ist gleich dem Radius der Krümmung der Innenumfangsfläche 8' des Stützabschnitts 7'. Dabei liegen die Mittelpunkte der Krümmungen der Innenumfangsfläche 8' und der Grundfläche 12' in einem Abstand Y auf der zentralen Mittelachse X. Entsprechend diesem Abstand kann das Schlagwerkzeug 1' auf der Achse, auf der es im Gebrauch pendelnd gelagert ist, zusätzlich entlang der Mittelachse X bewegt werden, um beispielsweise eingeklemmtem Material auszuweichen.
  • Beim in Fig. 3 dargestellten Schlagwerkzeug 1" weist die Lageröffnung 4" an ihrer vom Schlagabschnitt 2" entfernten Seite wiederum einen Stützabschnitt 7" mit einer nach Art einer Zylinderschale gleichmäßig gekrümmten Innenumfangsfläche 8" auf, die sich über die Breite B des Schlagwerkzeugs 1" erstreckt und dabei, wie die Innenumfangsfläche 8 beim Schlagwerkzeug 1, einen Winkelbereich ß von etwa 215° umspannt.
  • In Richtung des Schlagabschnitts 2" ist die Lageröffnung 4" durch einen Erweiterungsabschnitt 9" erweitert. Die eben ausgebildeten seitlichen Begrenzungsinnenflächen 10",11" des Erweiterungsabschnitts 9" sind tangential an den jeweils zugeordneten Längsrand der Innenumfangsfläche 8" des Stützabschnitts 7" angeschlossen und laufen, ebenfalls wie beim Schlagwerkzeug 1, in Richtung des Schlagabschnitts 2" aufeinander zu, bis sie auf die ihnen jeweils zugeordneten Längsränder der dem Schlagabschnitt 2" jeweils zugeordneten, ebenfalls nach Art einer Zylinderschale geformten Grundflächen 12a",12b" von Unterabschnitten 13a",13b" des Erweiterungsabschnitts 9" treffen. Die Grundflächen 12a",12b" erstrecken sich ebenfalls jeweils über die Breite B des Schlagwerkzeugs 1 und umspannen dabei jeweils einen Winkelbereich ß' von ca. 145°. Der Radius R' der Krümmung der Grundflächen 12a",12b" entspricht etwa 40 % des Radius R der Krümmung der Innenumfangsfläche 8 des Stützabschnitts 7.
  • Die Unterabschnitte 13a",13b" des Erweiterungsabschnitts 9" sind in Umfangsrichtung beabstandet und symmetrisch zur zentralen Mittelachse X ausgerichtet. Dabei geht ihre Grundfläche 12a",12b" an ihrem von der jeweils zugeordneten Begrenzungsinnenfläche 10",11" abgewandten Längsrand jeweils in eine ebene Begrenzungsfläche 14a",14b" über. Ausgehend von der ihr jeweils zugeordneten Grundfläche 12a",12b" laufen die Begrenzungsflächen aufeinander zu, bis sie auf die obere Stützfläche 15" eines die Unterabschnitte 13a",13b" voneinander trennenden Stützabschnitts 16" treffen.
  • Die Stützfläche 15" ist ebenfalls nach Art einer Zylinderschale gekrümmt und erstreckt sich über die Breite B des Schlagwerkzeugs 1". Dabei liegt die Stützfläche 15" auf der in Fig. 3 durch gestrichelte Linien angedeuteten Zylinderfläche, auf der auch die Innenumfangsfläche 8" des Stützabschnitts 7" der Lageröffnung 4" liegt. Auf diese Weise stützt der Stützabschnitt 16" mit seiner Stützfläche 15" im Gebrauch das Schlagwerkzeug 1" auch auf der dem Schlagabschnitt 2" zugeordneten Seite der Lageröffnung 4" gegen die Achse, auf der das Schlagwerkzeug 1" pendelnd gelagert ist. Gleichzeitig trennen die Unterabschnitte 13a",13b" den Stützabschnitt 16" von dem die Lageröffnung 4" umgebenden Material, so dass dort trotz des Vorhandenseins des zusätzlichen Stützabschnitts 16" dieselben hinsichtlich der Dauerbelastbarkeit und Erhöhung der Gebrauchsdauer positiven Effekte eintreten, wie bei den in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausgestaltungen der Schlagwerkzeuge 1,1',1".
  • Wie in Fig. 3 durch gestrichelte Linien angedeutet, ist diese Formgebung der Lageröffnung 4 insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Schlagwerkzeug 1 im Übergangsbereich zwischen seinem Lagerabschnitt 3 und seinem Schlagabschnitt 2 eingeschnürt ist. Die seitlichen Begrenzungsinnenflächen 10,11 können dann so geformt sein, dass sie im Wesentlichen parallel zum äußeren Verlauf des die Lageröffnung 4 umgrenzenden Materials des Lagerabschnitts 3 ausgerichtet sind und so im Gebrauch eine optimale Vergleichmäßigung der im Lagerabschnitt 3 auftretenden dynamischen Belastungen und der damit einhergehenden Dehnung erzielt wird.
    • BEZUGSZEICHEN
    • 1,1',1"
    Schlagwerkzeuge
    2,2',2"
    Schlagabschnitte der Schlagwerkzeuge 1,1',1"
    3,3',3"
    Lagerabschnitte
    4,4',4"
    Lageröffnungen
    5,5',5"
    erste Stirnseiten der Schlagwerkzeuge 1,1',1"
    6,6',6"
    zweite Stirnseiten der Schlagwerkzeuge 1,1',1"
    7,7',7"
    Stützabschnitte der Lageröffnungen 4,4',4"
    8,8',8"
    Innenumfangsflächen der Stützabschnitte 7,7',7"
    9,9',9"
    Erweiterungsabschnitte
    10,10',10"
    Begrenzungsinnenflächen der Erweiterungsabschnitte 9,9',9"
    11,11',11"
    Begrenzungsinnenflächen der Erweiterungsabschnitte 9,9',9"
    12,12'
    Grundflächen der Erweiterungsabschnitte 9,9',9"
    12a",12b"
    Grundflächen der Unterabschnitte 13a",13b"
    13a",13b"
    Unterabschnitte
    14a",14b"
    Begrenzungsflächen
    15"
    Stützfläche des Stützabschnitts 16"
    16"
    zusätzlicher Stützabschnitt
    ß,ß'
    Winkelbereiche
    B
    Breite der Schlagwerkzeuge 1,1',1"
    L
    Längsachse der Lageröffnungen 4,4',4"
    M,M'
    Mittelpunkte der Krümmung der Innenumfangsflächen 8,8',8"
    R,R'
    Krümmungsradien
    X
    Mittelachse X der Schlagwerkzeuge 1,1',1"
    Y
    Abstand

Claims (9)

  1. Schlagwerkzeug für die Zerkleinerung von Metallgegenständen oder Gesteinsmaterialien, wobei das Schlagwerkzeug (1") aus einem eisenbasierten Werkstoff hergestellt ist und einen Lagerabschnitt (3") , in den eine Lageröffnung (4") zum frei pendelnden Lagern des Schlagwerkzeugs (1") um eine Schwenkachse eingeformt ist, sowie einen Schlagabschnitt (2") umfasst, der im Gebrauch einer schlagenden Belastung durch Kontakt mit dem zu zerkleinernden Material ausgesetzt ist und wobei im Neuzustand des Schlagwerkzeugs (1") die Lageröffnung (4") einen Stützabschnitt (7"), an dessen Innenumfangsfläche (8") das Schlagwerkzeug (1") bei seiner Pendelbewegung um die Schwenkachse gelagert ist, und einen Erweiterungsabschnitt (9") aufweist, der an den Stützabschnitt (7") angeschlossen ist und durch den die Lageröffnung (4") in Richtung des Schlagabschnitts (2") gegenüber dem Stützabschnitt (7") erweitert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Erweiterungsabschnitt (9") mindestens zwei in Umfangsrichtung der Lageröffnung (4") beabstandete Unterabschnitte (13a",13b") umfasst, die sich jeweils in Richtung des Schlagabschnitts (2") des Schlagwerkzeugs (1") erstrecken, und dass benachbarte Unterabschnitte (13a",13b") zwischen sich jeweils einen weiteren Stützabschnitt (16") des Schlagwerkzeugs (1") begrenzen, der das Schlagwerkzeug (1") im Gebrauch auf der dem Schlagabschnitt (2") zugeordneten Seite der Lageröffnung (4") bei seiner Pendelbewegung abstützt.
  2. Schlagwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenumfangsfläche (8") des Stützabschnitts (7") der Lageröffnung (4") die Form einer Zylinderschale aufweist und dass die seitlichen Begrenzungsinnenflächen (10";11") des Erweiterungsabschnitts (9") tangential an den ihnen jeweils zugeordneten Längsrand der Innenumfangsfläche (8") des Stützabschnitts (7") angeschlossen sind.
  3. Schlagwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass - in einem Schnitt quer zur Schwenkachse des Schlagwerkzeugs (1") betrachtet - der Stützabschnitt (7") einen Winkelbereich (ß) von mindestens 180° um die Schwenkachse umspannt.
  4. Schlagwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Stützabschnitt (7") in Richtung des Schlagabschnitts (2") gegenüberliegenden Grundinnenflächen (12a",12b") des Erweiterungsabschnitts (9") nach Art einer Zylinderschale gekrümmt sind
  5. Schlagwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundinnenflächen (12a",12b") des Erweiterungsabschnitts (9") jeweils tangential an die seitlichen Begrenzungsinnenflächen (10";11") des Erweiterungsabschnitts (9") angeschlossen sind.
  6. Schlagwerkzeug nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass - in einer normal zur Schwenkachse des Schlagwerkzeugs (1") ausgerichteten Schnittebene betrachtet - der Radius (R') der Grundinnenflächen (12a",12b") des Erweiterungsabschnitts (9") kleiner ist als der Radius (R) der Innenumfangsfläche (8") des Stützabschnitts (7").
  7. Schlagwerkzeug nach einem der Ansprüche 4 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass - in einer normal zur Schwenkachse des Schlagwerkzeugs (1") ausgerichteten Schnittebene betrachtet - der lineare Abstand der Mittelpunkte der Krümmung der Innenumfangsfläche (8") des Stützabschnitts (7") und der Grundinnenflächen (12a",12b") des Erweiterungsabschnitts (9") mindestens 10 mm beträgt.
  8. Schlagwerkzeug nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einem Eisen- oder Stahlgusswerkstoff besteht.
  9. Rotor für eine Maschine zur Zerkleinerung von Metallgegenständen oder Gesteinsmaterialien, umfassend mindestens eine metallische Achse, auf der mindestens ein gemäß einem der voranstehenden Ansprüche ausgebildetes Schlagwerkzeug (1") mit seiner Lageröffnung (4") gelagert ist.
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