SE1500016A1 - Kross - Google Patents

Abstract

Kross (1) innefattande minst en forsta vals (3) och minst en andra vals (4) vilka är placeradepå ett avstånd mellan varande varvid minst ett gap (8) mellan valsama (3, 4) bildas i vilketmaterial fors och krossas. Den forsta valsen (4) drivs av minst en forsta drivenhet (5) och denandra valsen (4) drivs av minst en andra drivenhet (6). Den forsta drivenheten (5) innefattarminst en forsta hydraulmotor och den andra drivenheten (6) innefattar minst en andrahydraulmotor. Hydraulmotorernas kamkurvor är ansluten eller integrerad med trumman samtatt gapets form och storlek är justerbara under drift. Ansökan innefattar även ett förfarande for att använda krossen.

Description

KROSS Tekniskt område Den föreliggande uppfinningen avser en kross i enlighet med patentkravenTeknisk bakgrund I många sammanhang föreligger behov av att sönderdela olika typer av material till mindrebeståndsdelar. Exempelvis föreligger behov av att sönderdela (krossa) bergmaterial, malm och liknande material till mindre fraktioner.

För att krossa material har genom tidema ett flertal olika varianter av krossar utvecklats.Exempelvis har krossar av typen valskrossar framtagits, med vilken krossning av materialsker genom att materialet förs in i ett gap mellan en första vals (trumma) och en andra vals(trumma). Valskrossar används till flera typer av applikationer såsom med fördel till ovan nämnda applikationer.

Normalt levereras valskrossar med en valsdiameter om maximalt tre meter. En effektivarekrossning kan uppnås med valskrossar med en större valsdiameter än tre meter, men vid störrevalsdimensionen uppstår dock problem med drivningen av valsarna (trummoma).

Exempelvis blir vanligen drivningen av valsama komplicerade med omfattande och storaväxelkonstruktioner, transmissioner och liknande. Växellådskonstruktionerna ochtransmissionema medför i sin tur även problem. Exempelvis kan energiförlustema i dessavara omfattande och att kända krossar är förhållandevis energikrävande (beroende avenergiförluster). Ett annat problem med kända konstruktioner av krossar, speciellt krossarmed större valsdiametrar, är att dessa kräver lager såsom vändkranslager i valsarnas centrumvilket bland annat medför en dyr konstruktion. Det föreligger idag ett behov av konstruktionerav krossar (valskrossar) som medger användande av relativt större valsar med diametrar över tre meter som kan produceras och drivas kostnadseffektivt.

För att effektivt krossa olika typer av material och materialtyper är det nödvändigt att kunnaanpassa storlek på gapet mellan valsarna. Med dagens konstruktioner föreligger problem medatt kunna anpassa avståndet (gapet) mellan valsarnas krossytor (vridningsaxlar) under drift.Det föreligger även ett behov av att kunna ändra de inbördes rörelserna (rörelsemönstren)mellan valsamas krossytorna. Med kända konstruktioner av krossar är det exempelvis intemöjligt att utföra excentriska rörelser eller liknande under drift. Att med kända krosskonstruktioner ändra avståndet mellan krossytoma och krossytomas inbördes rörelse under krossningen (under drift) är endast möjligt att genomföra i begränsad omfattning.Exempelvis är det inte möjligt att med kända konstruktioner snedställa rotationsaxeln för krossytan i den första valsen i förhållande till rotationsaxeln för krossytan i den andra axeln.

Ett ytterligare problem med befintliga konstruktioner av krossar är att dessa kan skadas avföremål som förs in mellan valsarna i krossen. Det föreligger ett behov av en konstruktionvilken innefattar en fjädrande effekt med vilken en mindre risk för skador på ingåendekomponenter kan uppnås. Problemet med kända konstruktioner av valskrossar är attdämpningen (tj ädringen) av respektive vals är svår att uppnå på ett kostnadseffektivt sättoch/eller att dämpningskonstruktionen är utrymmeskrävande. Det föreligger således ett behov av en konstruktion med vilken en mera kostnadseffektiv dämpning av valsarnas kan ske.Känd teknik Via patentskriften SE500l51 är en variant av en modulärt uppbyggd hydraulmotor, vilketmarknadsförts under benämningen Hercules, känd. Hydraulmotom enligt patentskriftenmedger en väsentligen större diameter på hydraulmotorn och därigenom möjliggör ettväsentligen högre vridmoment än sedan tidigare kända konstruktioner av hydraulmotorer.Genom att hydraulmotorn är moduluppbyggd möjliggörs att hydraulmotorn i enlighet medpatentskriften SE500151 individuellt kan anpassas efter respektive applikation och detönskade vridmomentet. Konstruktionen skilj er sig i övrigt i väsentlig omfattning i förhållandetill konstruktionen i enlighet med den föreliggande uppfinningen. Exempelvis utgörkonstruktionen enligt patentskriften en hydraulmotor i allmänhet och mera specifikt inte en kross i enlighet med den föreliggande patentansökan.

Via den svenska patentansökan SEl300726-5 är en variant av hydraulmotor/hydraulpumpsedan tidigare känd vilken innefattar minst en roterade utgående/ingående axel eller liknandeoch minst en fast del såsom ett hus eller liknande. I altemativa utföringsformer av motorninnefattar detta en fast del med ett axiellt centrum och en roterande del vars rotationsaxel kanjusteras i förhållande till den fasta delens axiella centrum under drift. Konstruktioneninnefattar ett flertal kolv/cylinderenheter vilka kan stängas av respektive aktiveras iförhållande till det föreliggande behovet. Konstruktionen skiljer sig i övrigt i mycket storomfattning från konstruktionen i enlighet med den föreliggande patentansökan då denna enbart utgörs av hydraulmotom och inte av en kross. Ändamålet med den föreliggande uppfinningen Det huvudsakliga ändamålet med den föreliggande uppfinningen är att eliminera ellerväsentligen reducera minst ett av ovanstående problem med kända typer av krossar. Ändamålet uppnås med en kross i enlighet med patentkraven.Kortfattad beskrivning av figurer I den följande beskrivningen av den föreliggande uppfinningen kommer hänvisningar ochreferenser till följ ande figurer att ske. Dessa figurer beskrivs kortfattat i den följ ande figurförteckningen Figurema 1A till lC visar schematiskt en exemplifierande kross i enlighet med den föreliggande patentansökan Figurema 2A och 2B visar schematiskt en första utföringsform av ingående hydraulmotor ingående i krossens drivenhet/drivenheter.

Figur 2C visar en hydraulmotor med flera sammankopplade moduler/sektioner i motorns axiella riktning.

Figur 3A visar principiellt en andra exemplifierande utföringsform av hydraulmotor ingående i krossens drivenhet/drivenheter.Figur 3B visar ett par drivenheter, i enlighet med den andra utföringsformen.

Figurema 3C till 3F visas hur en lägesförändring av trummornas vridningsaxlar kan lägesförändras relativt valsamas centrumaxlar.

Figurema 4A och 4B visar schematiskt den andra utföringsformen av kross där valsamas mantelytor är i dessas inbördes närmaste position.

Figurema 5A och 5B visar valsamas positioner där valsama mantelytor lägesförändrats inbördes via hydraulmotorema konstruktion.

Figur 6 visar hur vridningsaxlama för valsama med hydraulmotoremas konstruktion kan snedställas/vinklas inbördes.

Detaljerad beskrivning av uppfinningen Med hänvisning till figurema visas en kross 1, med vilken material 2 är avsedd att krossas, ienlighet med patentansökan. Materialet 2 förs in i krossen med tidigare känd anordning varfördenna anordning inte visas i figurer samt inte beskrivs mera ingående i denna patentansökan.Materialet 2 kan utgöras av material såsom block, stenar och eller annat som kan krossas medkrossen. Materialet 2 är således inte begränsande för uppfinningstanken för den föreliggande patentansökan.

I den exemplifierande utföringsfonnen utgörs krossen l av en variant av en så kallad valskross. I altemativa utföringsformer är det tänkbart att den i patentansökan beskrivna tekniken används i andra typer av krossar samt i andra typer av applikationer än i krossar.

Krossen 1 innefattar minst en första vals 3, trumma eller liknande och minst en andra vals 4,trumma eller liknande. I den exemplifierande utföringsfonnen bringas den första valsen 3 attrotera av minst en första drivenhet 5 samt den andra valsen 4 bringas att rotera av minst enandra drivenhet 6. I de exemplifierande figurema innefattar krossen minst ett fundament 7,stomme eller liknande samt andra konstruktionsdetaljer vilka är uppenbara för en fackman inom det område uppfinningen avser.

Valsarna 3 och 4 är positionerade på ett inbördes avstånd från varandra varigenom minst ettgap 8 mellan valsarnas 3 och 4 bildas. Avståndet mellan valsama 3 och 4 är justerbartanordnat varvid exempelvis gapets 8 bredd kan ökas eller minskas. Storleken på det krossadematerialet är beroende av bland annat gapets 8 bredd. Vid krossningen förs materialet 2 somskall krossas in i gapet 8 mellan valsama 3 och 4 samtidigt som Valsarna 3 och 4 bringas attrotera av drivenhetema. Vid krossningen anbringas tryckkrafter mot materialet 2 från valsama 3 och 4 vilket medför att materialet spricker upp och därigenom sönderdelas till mindre delar(fraktioner).

Valsarna (trummorna) 3 och 4 har enligt den föreliggande uppfinningstanken företrädesvis eni förhållande till den kända tekniken stor diameter om minst tre meter och företrädesvis endiameter om minst fem meter. I den exemplifierande utföringsfonnen har valsama 3 och 4 endiameter om minst tio meter. Genom att valsama 3 och 4 har en väsentligen större diameter änvanligen förekommande krossars valsdiametrar uppnås en energieffektivare krossning av detsom skall krossas block, stenar och liknande i förhållande till tidigare kända konstruktioner.Den energieffektivare krossningen uppnås av att en gynnsammare sprickbildningsprocess för det som skall krossas möjliggörs med de relativt större diametrarna på valsama än med relativt mindre diametrar på valsama. Trots nämnda föredragna valsstorlekar utesluts inte attalternativa utföringsformer av krossen har valsdiametrar som tre meter eller mindre delar (fraktioner).

Den första valsen 3 innefattar en företrädesvis minst en cylindrisk kropp 9, med minst enförsta mantelyta 10, vilken vid krossning vrids (roterar) kring en första vridningsaxel 11. Denandra valsen 4 innefattar minst en andra cylindrisk kropp 12, med minst en andra mantelyta13, vilken vid krossning roterar kring en andra vridningsaxel 14. Den första mantelytan 10utgör en första krossyta 15 och den andra mantelytan 13 utgör en andra krossyta 16. Mellankrossytoma krossas materialet vid krossning. Respektive första krossyta 15 och andrakrossyta 16 har en för ändamålet lämplig ytstruktur (ej visad i figurer). Ytstrukturen utgörs av någon sedan tidigare känd typ av ytstruktur som är lämplig för krossning.

I den exemplifierande utföringsforrnen av krossen 1 innefattar den första drivenheten 5 minsten första hydraulmotor 17. Hydraulmotom 17 innefattar minst en första del 18 vilken är fastanordnad och en i förhållande till den fasta delen 18 andra del 19 som är roterbar (del som överför vridande moment). Den roterbara delen 19 roterar kring en vridningsaxel 20.

I den exemplifierande utföringsfonnen innefattar den andra drivenheten 6 minst enhydraulmotor 21 (en andra hydraulmotor för krossen). Hydraulmotom 21 innefattar minst enförsta del 22 vilken är fast anordnad och en i förhållande till den fasta delen 22 roterbar del 23 (del som överför vridande moment). Den roterbara delen 23 roterar kring en vridningsaxel 24.

Specifikt med den föreliggande krossen 1 är att avståndet mellan valsens 3 vridningsaxel ochmantelyta 10 (krossyta 15) under drift kan justeras i förhållande till den andra valsens 4 vridningsaxel och mantelyta 13 (krossyta 16).

Med hänvisning till figur 2A och 2B visas en första utföringsforrn av hydraulmotorn 17 och21. I den exemplifierande utföringsforrnen av hydraulmotorn visad i figur 2A ärhydraulmotom uppbyggd av ett flertal och företrädesvis ett stort antal (tre eller flera)cylinder/kolvenheter 25 vilka innefattar minst en cylinder 26 samt minst en i cylindem 26rörligt anordnad kolv 27. Respektive kolv 27 är i enlighet med känd teknik ansluten till minsten kamkurva via minst en karnrulle (ej visad i figurer) med flera komponenter. Specifikt medden föreliggande uppfinningen är att minst en av hydraulmotorns kamkurvor 28 är ansluten till eller integrerad med trumman (valsen).

I den i figuren 2A och 2B visade exemplifierande utföringsformen av hydraulmotom ärrespektive cylinder/kolvenhet 25 individuellt styrbar. Den individuella styrbarheten gör detmöjligt att koppla in respektive koppla bort en eller flera cylinder/kolvenheter 25 under drift.

Med konstruktionen är det möjligt att styra motorns vridmoment och deplacement under drift.

I figur 2B visas ett flertal pumpar 29 vilka driver en eller flera cylinderkolvenheter 25. I denexemplifierande utföringsformen är antal pumpar 29 lika många som antalet cylinderkolvenheter 25. I alternativa utföringsformer kan antalet pumpar 29 vara färre eller flera än antalet cylinderkolvenheter 25.

Med den föreliggande drivenhetens 5 konstruktionen kan även en fjädrande effekt förvalsarna uppnås. Den fjädrande effekten uppnås av att den stillastående delen (de stillaståendedelama) av hydraulmotorema och valsarnas cylindriska kroppar (anslutna till hydraulmotorernas roterande delar) kan röra sig (fj ädra) inbördes i radiell riktning.

Med hänvisning till figur 2C visas hur drivenhetens ingående hydraulmotor innefattar ettflertal moduler/sektioner 30 av cylinder/kolvenheter 25 vilka är anslutna till varandra ihydraulmotoms axiella riktning. Hydraulmotoremas roterande delar ansluts till varandra.Hydraulmotoremas ej roterande delar ansluts till varandra. Antalet moduler/ sektioner 30ingående i respektive hydraulmotor kan variera i stor omfattning inom ramenuppfinningstanken för den föreliggande krossen. I den exemplifierande utföringsformen visastio moduler/ sektioner 30. I alternativa utföringsformer kan antalet sektioner vara flera eller färre än tio.

Kännetecknande för vissa utföringsformer av den föreliggande krossen är att den inbördesavståendet och riktningarna för vridningsaxeln ll för den första valsen 3 samt vridningsaxeln 14 för den andra valsen 4 är justerbart anordnade under drift.

Med hänvisning till figurema 3A och 3B visas en andra principiell utfóringsforrn av ingåendehydraulmotorer i drivenheterna i enlighet med en första utföringsform av den föreliggandeuppfinningen. I denna utföringsforrn innefattar hydraulmotom ett antal cylinderkolvenheter25 vilka är individuellt styrbara med minst ett styrorgan och/eller minst ett styrsystem (ejvisade i figurer). Med konstruktionen kan den cylindriska kroppens vridningsaxel lägesförändras i förhållande till valsens (i sin helhet) centrumaxels (centrumlinjens) position.

Specifikt med krossens 1 och hydraulmotorernas 17 och 21 konstruktioner, i enlighet med den andra utföringsforrnen, är att respektive kolvs 27 slaglängdsområde (kolvens rörelse som påverkar minst en kamkurva) i respektive cylinder/kolvenhet cylinder 26 totala längd kanstyras. Detta förutsätter att respektive cylinder har en längre längd (i vilken kolven kan röras)än den som respektive kolvs slaglängd (längden på kolvens fram- och tillbakagående rörelse icylindern påverkad av kamkurvan eller kamkurvorna). Genom konstruktionen är det möjligtatt styra de inbördes positionerna för den första valsens mantelyta (krossyta) och den andra valsens mantelyta (krossyta) utan att positionerna för valsarna centrumaxlars ändras.

Med hänvisning till figur 3C visas schematisk den maximala slaglängden för en kolv i encylinder med Y. I figuren visas även kolvens slaglängd som är förorsakad av avståendet X ikamkurvan vilket är avståndet mellan topp och botten i en vågdal. I figuren visas även ettavstånd A vilken är den kvarvarande ej använda längden på cylindem i den ena riktningen samt även längden i den andra riktningen vilket indikeras med ett B i figuren.

Genom att förflytta kolvens slaglängdsområde (rörelseornråde), påverkad av kamkurvansslaglängd, i radiell riktning är det möjligt att förflytta respektive cylindriska kroppsvridningsaxel (rotationsaxel) i förhållande till respektive stillastående dels centrumaxel(valsens i sin helhets centrumaxel). Vid förflyttningen av slaglängorrirådet (slaglängdenoförändrad) minskar sträckan A och sträckan B ökar altemativt att sträckan B ökar och attsträckan A minskar. Vid motstående cylinderkolvenheter (i radiell riktning) sker enmotsvarande minskning av A för Cylinderkolvenheten på den ena sidan om centrum medanen motsvarande ökning sker av A på den motstående (på andra sidan centrum) cylinderkolvenheten.

Detta kan ske genom att kolvamas positioner känns av med lägesgivare eller liknande och attmotstående kolvars, eller väsentligen motstående kolvars, inbördes positioner i respektivecylinder styrs. Stymingen sker med hjälp av minst ett styrsystem. Med den föreliggandekrossens konstruktion möjliggörs ett förfarande för användande av krossen där mantelytomasinbördes vinkel och anstånd (mantelytornas vridningsaxlar inbördes vinkel och avstånd) styrs under krossningsförfarandet.

Med hänvisning till figurerna 4A och 4B visas den första valsens 3 och den andra valsens 4vridningsaxlar inbördes positioner. Genom tekniken beskriven med hänvisning till figurema3C till 3F är det möjligt att lägesförändra (förflytta) vridningsaxlama inbördes så att valsamaexempelvis snedställs inbördes. I figurema 4A och 4B är positionerna för valsarnas vridningsaxlar förflyttade till dessas inbördes närmaste position.

Med hänvisning till figurema 5A och SB visas hur valsarna kan lägesförändras viahydraulmotorerna i drivenhetema i enlighet med den föreliggande uppfinningen. I figuremahar det inbördes avståndet mellan vridningsaxlama ökats inbördes i förhållande till vad som visas i figurerna 4A och 4B.

Med hänvisning till figur 6 visas hur det är möjligt att inbördes snedställa/vinklavridningsaxlama för den första cylindriska kroppen respektive den andra cylindriska kroppen.I denna utföringsform är det således möjligt av vridningsaxlama är vinklade inbördes och attdessa således inte är väsentligen parallella. För att möjliggöra vinklingen av valsarnasvridningsaxlar och därigenom mantelytoma (krossytorna) inbördes är respektive vals i axiellriktning ansluten till minst en första hydraulmotor och minst en andra hydraulmotor.Alternativt möjliggörs vinklingen av respektive vridningsaxel (mantelyta, krossyta) av med enhydraulmotor består av två eller flera sammankopplade moduler i valsamas axiella riktning.Hydraulmotorema (alternativt hydraulmotoms moduler) kan vara anslutna till varandra ivalsarna axiell riktning eller inte anslutna till varandra (mellanrum mellan dessa).Snedställningen av respektive vridningsaxel uppnås av att kolvarnas slaglängdsområden (iradiell riktning) styrs i första hydraulmotor respektive den andra hydraulmotor, alternativt i enhydraulmotors moduler. Vid en radiell skillnad mellan slaglängdsområdena i den förstahydraulmotom och den andra hydraulmotorn (altemativt i modulema i en hydraulmotor)vinklas vridningsaxel (vridningsaxlama). Med den föreliggande konstruktionen är det såledesmöjligt att under drift ändra vinkeln första valsens 3 mantelyta/krossyta i förhållande till den andra valsens 4 mantelyta/krossyta.

Med den föreliggande krossen är det vidare möjligt att respektive vals mantelyta/krossytautför olika typer av rörelsemönster kring respektive vals (i sin helhet) centrumaxel samt ettrörelsemönster valsarna inbördes (i förhållande till varandra). Respektive vals kan även utföraen pulserande/pulsad rörelse eller en icke pulserande/pulsad rörelse. Med pulserande/pulsadrörelse avses rörelser som exempelvis sker stegvis eller liknande. Det är vidare möjligt attstyra valsama mantelytor/krossytor att utföra olika typer av rörelser såsom en excentriskrörelse (eller arman rörelse) under vissa tidsperioder och normal roterande rörelse (vanlig rotation) under andra tidsperioder.

I en alternativ utföringsfonn av hydraulmotorernas konstruktion innefattarcylinder/kolvenheter dubbelverkande cylindrar. De dubbelverkande cylindrarna styrs i dessautföringsformer (ej visade i figurer) av minst en första kamkurva och minst en andra kamkurva (ej visade i figurer). Utföringsfonnema med de dubbelverkande cylindrama har den tekniska effekten av att motorn får en i förhållandevis kompaktare konstruktion än vad fallet är där enkelverkande cylindrar används.

I den detaljerade beskrivningen av den föreliggande uppfinningen kan konstruktionsdetalj ervara utelämnade som är uppenbara för en fackman inom det område uppfinningen avser.Sådana uppenbara konstruktionsdetalj er ingår i den omfattning som krävs för att en fullgod funktion skall erhållas för den föreliggande uppfinningen. Även om vissa föredragna utföringsformer har beskrivits mera i detalj kan variationer ochmodifieringar av uppfinningen inom ramen för uppfinningstanken komma att framgå förfackmarmen inom området och samtliga sådana anses falla inom ramen för efterföljande patentkrav.

Det är således tänkbart att den i patentskriften beskrivna tekniken används i andra typer avapplikationer där material skall komprimeras utan att en sönderdelning av materialet sker. Detär vidare tänkbart att den föreliggande konstruktionen används inom andra applikationer såsom exempelvis för anordningar för avvattning.Fördelar med uppfinningen Med den föreliggande uppfinningen uppnås ett antal fördelar. Den viktigaste fördelen är att minst ett av de i denna patentansökan angivna problemen elimineras eller reduceras.

En annan fördel med den föreliggande uppfinningen är att det är enkelt att styra valsamasinbördes axiella positioner och inbördes rörelsemönster under drift. En ytterligare fördel är att det går att anpassa krossens prestanda avseende vridmoment och deplacement under drift.

Med konstruktionen uppnås också fördelen att motorns prestanda med enkelhet kan justeras under drift.